DE202012004601U1 - Cable guide arrangement for medical devices - Google Patents

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Abstract

Kabelführungsanordnung, gekennzeichnet durch: — eine an einem Roboterarm (7) eines medizintechnischen Geräts angeordnete Kabelspeichereinheit (11), die eine Kabelüberlänge eines Kabelstrangs (13) aufnimmt, und — eine Gewichtsausgleichseinheit (15), die unabhängig von der Kabelüberlänge eine gleichmäßige Zugkraft (ZF) auf den Kabelstrang (13) in der Kabelspeichereinheit (11) aufbringt.Cable guide arrangement, characterized by: - a cable storage unit (11) which is arranged on a robot arm (7) of a medical device and which accommodates an excess length of cable from a cable harness (13), and - a weight compensation unit (15) which, regardless of the excess length of the cable, provides a uniform tensile force (ZF ) on the cable loom (13) in the cable storage unit (11).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Kabelführungsanordnung für ein medizintechnisches Gerät und ein medizintechnisches Gerät mit einer Kabelführungsanordnung.The invention relates to a cable guide arrangement for a medical device and a medical device with a cable guide arrangement.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Kabelführungen bei roboterbasierten Röntgen-C-Bogen-Geräten sind beispielsweise aus der DE 10 2008 035 196 A1 bekannt. Die Roboter-Geräte besitzen mehr Freiheitsgrade als übliche C-Bogen-Geräte, was einen Einfluss auf die Kabelführung hat. 1 zeigt eine Röntgendiagnostikeinrichtung gemäß der DE 10 2008 035 196 A1 , die einen an einem Ständer in Form eines sechsachsigen Knickarmroboters 1 drehbar gelagerten C-Bogen 2 aufweist, an dessen Enden ein Röntgenstrahler 3 und ein Röntgenbilddetektor 4 angebracht sind.Cable guides in robot-based X-ray C-arm devices are, for example, from DE 10 2008 035 196 A1 known. The robotic devices have more degrees of freedom than conventional C-arm devices, which has an influence on the cable routing. 1 shows an X-ray diagnostic device according to the DE 10 2008 035 196 A1 one on a stand in the form of a six-axis articulated robot 1 rotatably mounted C-arm 2 has, at the ends of an X-ray source 3 and an X-ray image detector 4 are attached.

Mittels des Knickarmroboters 1 kann der C-Bogen 2 beliebig räumlich verstellt werden, zum Beispiel indem er um ein Drehzentrum zwischen dem Röntgenstrahler 3 und dem Röntgendetektor 4 gedreht wird. Das Röntgensystem 1 bis 4 ist insbesondere um Drehzentren und Drehachsen in der Ebene des Röntgenbilddetektors 4 drehbar, bevorzugt um den Mittelpunkt des Röntgenbilddetektors 4 und um den Mittelpunkt des Röntgenbilddetektors 4 schneidende Drehachsen.By means of the articulated robot 1 can the C-bow 2 be spatially adjusted, for example, by turning around a center of rotation between the X-ray source 3 and the X-ray detector 4 is turned. The X-ray system 1 to 4 is in particular about centers of rotation and axes of rotation in the plane of the X-ray image detector 4 rotatable, preferably around the center of the X-ray image detector 4 and around the center of the X-ray image detector 4 cutting axes of rotation.

Der Knickarmroboter 1 weist ein Grundgestell auf, das auf einem Boden fest montiert ist. Daran ist drehbar um eine erste Drehachse ein Karussell befestigt. Am Karussell ist schwenkbar um eine zweite Drehachse eine Roboterschwinge angebracht, an der drehbar um eine dritte Drehachse ein Roboterarm 7 befestigt ist. Am Ende des Roboterarms 7 ist drehbar um eine vierte Drehachse eine Roboterhand angebracht. Die Roboterhand weist ein Befestigungselement auf, welches um eine Rotationsachse rotierbar und um eine senkrecht dazu verlaufende fünfte Drehachse schwenkbar ist.The articulated robot 1 has a base frame which is fixedly mounted on a floor. It is rotatably mounted about a first axis of rotation a carousel. On the carousel is pivotally mounted about a second axis of rotation a rocker arm on the rotatable about a third axis of rotation robotic arm 7 is attached. At the end of the robot arm 7 is rotatably mounted around a fourth axis of rotation a robot hand. The robot hand has a fastening element, which is rotatable about a rotation axis and pivotable about a perpendicular thereto extending fifth axis of rotation.

Im Strahlengang des Röntgenstrahlers 3 befindet sich auf einem Patientenlagerungstisch 5 zur Bildaufnahme ein zu untersuchender Patient 6.In the beam path of the X-ray source 3 is located on a patient table 5 for imaging a patient to be examined 6 ,

Zur Versorgung der Bildaufnahmeeinheit 3, 4 mit elektrischer Energie sowie zur Ableitung der erfassten Röntgenbilder ist eine Versorgungsleitung 9 als Verkabelung vorgesehen, die in einem Kabeleintritt 8 am C-Bogen 2 in diesen eintritt und zu den Komponenten der Bildaufnahmeeinheit 3, 4 geführt wird.To supply the image acquisition unit 3 . 4 with electrical energy as well as for the derivation of the acquired X-ray images is a supply line 9 provided as wiring in a cable entry 8th at the C-bow 2 enters this and the components of the image acquisition unit 3 . 4 to be led.

Die Versorgungsleitung 9 besteht aus einem Kabelstrang oder mehreren Kabelsträngen und kann auch Kühlmittelleitungen enthalten. Die Versorgungsleitung 9 ist von einem Rillenschlauch ummantelt. Die Kabelstränge und Kühlmittelleitungen sind auf mehrere Versorgungsleitungen aufgeteilt, die jeweils entlang des Roboterarms 7 zum C-Bogen 2 geführt werden, wo sie über mehrere Kabeleintritte in den C-Bogen geführt werden. Die Versorgungsleitung 9 wird durch eine an dem Roboterarm 7 fest angebrachte Kabelführung 10 gehalten und geführt. Für die Aufnahme von zusätzlichen Kabellängen sind deckengebundene Kabelspeicher bekannt.The supply line 9 consists of one or more wire harnesses and may also contain coolant lines. The supply line 9 is covered by a grooved hose. The cable harnesses and coolant lines are split into multiple supply lines, each along the robot arm 7 to the C-arm 2 where they are guided over several cable entries in the C-arm. The supply line 9 is by a on the robot arm 7 fixed cable routing 10 held and guided. Ceiling-bound cable storage is known for receiving additional cable lengths.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kabelführungsanordnung und ein medizintechnisches Gerät mit einer Kabelführungsanordnung anzugeben, die einen Vorrat an Kabel speichern können.It is an object of the invention to provide a cable guide assembly and a medical device with a cable guide assembly that can store a supply of cables.

Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit der Anordnung und dem medizintechnischen Gerät der unabhängigen Schutzansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.According to the invention, the object is achieved with the arrangement and the medical device of the independent claims. Advantageous developments are specified in the dependent claims.

Die Erfindung beansprucht eine Kabelführungsanordnung mit einer an einem Roboterarm eines medizintechnischen Geräts angeordneten Kabelspeichereinheit, die eine Kabelüberlänge eines Kabelstrangs aufnimmt, und mit einer Gewichtsausgleichseinheit, die unabhängig von der Kabelüberlänge eine gleichmäßige Zugkraft auf den Kabelstrang in der Kabelspeichereinheit aufbringt. Die Erfindung bietet den Vorteil, dass bei Roboterarmen die Zugkraft auf die Kabelstränge in allen Betriebsstellungen der Roboterarme konstant ist. Dadurch werden die Kabelstränge immer ordentlich zurückgezogen und nie unnötig stark belastet.The invention claims a cable guide arrangement with a cable storage unit arranged on a robot arm of a medical device, which accommodates a cable excess length of a cable strand, and with a weight compensation unit which applies a uniform pulling force to the cable strand in the cable storage unit, regardless of the cable excess length. The invention has the advantage that in robot arms, the tensile force on the cable strands in all operating positions of the robot arms is constant. As a result, the cable strands are always properly pulled back and never unnecessarily heavily loaded.

In einer Weiterbildung ist die Gewichtsausgleichseinheit an dem Roboterarm fest angeordnet.In a further development, the weight compensation unit is fixedly arranged on the robot arm.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Kabelspeichereinheit kreisbogensegmentförmig ausgebildet sein, wobei der Kabelstrang an einem Ende des Kreisbogensegments abgeführt wird und die Zuführung entlang des Kreisbogensegments verschiebbar ist.In a further embodiment, the cable storage unit may be designed in the shape of a circular arc segment, wherein the cable strand is removed at one end of the circular arc segment and the supply is displaceable along the circular arc segment.

Des Weiteren umfasst die Anordnung eine Gondel, die in der Kabelspeichereinheit bewegbar angeordnet ist und durch die der Kabelstrang gehalten wird.Furthermore, the arrangement comprises a nacelle, which is arranged movably in the cable storage unit and by which the cable harness is held.

In einer Weiterbildung der Erfindung bringt die Gewichtsausgleichseinheit die gleichmäßige Zugkraft auf die Gondel auf.In a development of the invention, the weight compensation unit brings the uniform tensile force on the nacelle.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Anordnung ein Verbindungsmittel zwischen der Gewichtsausgleichseinheit und der Gondel, das die Zugkraft von der Gewichtsausgleichseinheit auf die Gondel überträgt.In a further embodiment, the arrangement comprises a connecting means between the Weight balancing unit and the nacelle, which transfers the tensile force from the weight compensation unit to the nacelle.

Bevorzugt kann das Verbindungsmittel ein Seil, eine Kette oder eine Zugstange umfassen.Preferably, the connecting means comprise a rope, a chain or a pull rod.

Die Erfindung beansprucht auch ein medizintechnisches Gerät mit einem an einem Knickarmroboter angeordneten Röntgen-C-Bogen und mit einer erfindungsgemäßen Kabelführungsanordnung.The invention also claims a medical device with an X-ray C-arm arranged on an articulated-arm robot and with a cable guide arrangement according to the invention.

Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen eines Ausführungsbeispiels anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich.Other features and advantages of the invention will become apparent from the following explanations of an embodiment with reference to schematic drawings.

Es zeigen:Show it:

1: ein Röntgen-C-Bogen-Gerät mit einem Knickarmroboter als Haltevorrichtung gemäß Stand der Technik und 1 a X-ray C-arm device with a articulated robot as a holding device according to the prior art and

2: ein Röntgen-C-Bogen-Gerät mit einem Knickarmroboter als Haltevorrichtung und einer erfindungsgemäßen Kabelführungsanordnung. 2 : An X-ray C-arm device with an articulated robot as a holding device and a cable guide arrangement according to the invention.

Detaillierte Beschreibung eines AusführungsbeispielsDetailed description of an embodiment

2 zeigt ein Röntgen-C-Bogen-Gerät mit einem C-Bogen 2, der an einem Roboterarm 7 eines Knickarmroboters 1 montiert ist. Die Versorgungsleitungen für den nicht dargestellten Röntgenstrahler und den nicht dargestellten Röntgendetektor werden gebündelt in Form eines Kabelstrangs 13 von einem Sockel 18 des Knickarmroboters 1 zum C-Bogen 2 geführt. Der Kabelstrang 13 wird zumindest teilweise in Rillenschläuchen 12 geführt. 2 shows an X-ray C-arm device with a C-arm 2 holding a robot arm 7 an articulated robot 1 is mounted. The supply lines for the X-ray source, not shown, and the X-ray detector, not shown, are bundled in the form of a cable harness 13 from a pedestal 18 of the articulated robot 1 to the C-arm 2 guided. The wiring harness 13 is at least partially in grooved hoses 12 guided.

Um für Bewegungen des Roboterarms 7 genügend Längenausgleich für den Kabelstrang 13 zu bevorraten, ist erfindungsgemäß eine käfigförmige Kabelspeichereinheit 11 vorgesehen. Diese ist mit dem Roboterarm 7 fest verbunden. Der Käfig 11 umfasst mehrere Käfigstreben 17, die einen kreisbogensegmentförmigen Hohlkörper aufspannen. In dem Käfig 11 ist eine Gondel 14 als Führungswagen beweglich angeordnet, die entlang des Käfigs 11 bewegt werden kann. Der Kabelstrang 13 liegt in der Gondel 14 auf und kann mit dieser bewegt werden. An einem Ende des Käfigs 11 wird der Kabelstrang 13 zugeführt, nach verlassen der Gondel 14 knickt der Kabelstrang 13 ab und wird über einen weiteren Roboterarm zum Sockel 18 geführt. Der Käfig 11 kann eine Ausgleichslänge des Kabelstrangs 13 von etwa einem halben Meter aufnehmen.To move the robot arm 7 sufficient length compensation for the cable harness 13 to stockpile, according to the invention is a cage-shaped cable storage unit 11 intended. This is with the robot arm 7 firmly connected. The cage 11 includes several cage struts 17 , which span a circular arc segment-shaped hollow body. In the cage 11 is a gondola 14 movably arranged as carriages along the cage 11 can be moved. The wiring harness 13 lies in the gondola 14 up and can be moved with this. At one end of the cage 11 becomes the wiring harness 13 fed, after leaving the gondola 14 kinks the harness 13 and becomes an additional robotic arm to the base 18 guided. The cage 11 can be a compensation length of the wiring harness 13 from about half a meter.

Damit auf den Kabelstrang 13 bei jeder Bewegung des Roboterarms 7 immer die gleiche Zugkraft ZF aufgebracht wird, ist die Gondel 14 mit einer Gewichtsausgleichseinheit 15 über ein Verbindungsmittel 16 verbunden. Die Gewichtsausgleichseinheit 15 ist mit dem Käfig 11 starr verbunden. Die Gewichtsausgleichseinheit 15 bringt die gleichmäßige Zugkraft ZF auf die Gondel 14 und somit auf den in der Gondel 14 liegenden Kabelstrang 13 auf. Das Verbindungsmittel 16 kann als Seil, Kette oder Zugstange ausgebildet sein.So on the wire harness 13 with every movement of the robot arm 7 always the same tensile force ZF is applied, the gondola 14 with a weight compensation unit 15 via a connecting means 16 connected. The weight balance unit 15 is with the cage 11 rigidly connected. The weight balance unit 15 brings the uniform tensile force ZF on the nacelle 14 and thus on the in the gondola 14 lying cable harness 13 on. The connecting means 16 can be designed as a rope, chain or tie rod.

Die Gewichtsausgleichseinheit 15 kann die Zugkraft ZF entweder mechanisch, beispielsweise über Federn, oder elektrisch, beispielsweise mit Motoren, erzeugen.The weight balance unit 15 can generate the tensile force ZF either mechanically, for example via springs, or electrically, for example with motors.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Knickarmroboterarticulated robot
22
C-BogenC-arm
33
RöntgenstrahlerX-ray
44
RöntgendetektorX-ray detector
55
Patientenliegepatient support
66
Patientpatient
77
Roboterarmrobot arm
88th
Kabeleintrittcable entry
99
Versorgungsleitungsupply line
1010
Kabelführungcable management
1111
Kabelspeichereinheit/KäfigCable storage unit / cage
1212
Rillenschlauchgrooved tube
1313
Kabelstrangwire harness
1414
Gondelgondola
1515
GewichtsausgleichseinheitBalancing unit
1616
Verbindungsmittelconnecting means
1717
Käfigstrebecage strut
1818
Sockelbase
ZFZF
Zugkrafttraction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (8)

Kabelführungsanordnung, gekennzeichnet durch: – eine an einem Roboterarm (7) eines medizintechnischen Geräts angeordnete Kabelspeichereinheit (11), die eine Kabelüberlänge eines Kabelstrangs (13) aufnimmt, und – eine Gewichtsausgleichseinheit (15), die unabhängig von der Kabelüberlänge eine gleichmäßige Zugkraft (ZF) auf den Kabelstrang (13) in der Kabelspeichereinheit (11) aufbringt.Cable management arrangement, characterized by: - one on a robot arm ( 7 ) of a medical device arranged cable storage unit ( 11 ), which is a cable excess length of a cable harness ( 13 ), and - a weight balancing unit ( 15 ), regardless of the cable excess length uniform pulling force (ZF) on the harness ( 13 ) in the cable storage unit ( 11 ). Kabelführungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsausgleichseinheit (15) an dem Roboterarm (7) fest angeordnet ist.Cable guide arrangement according to claim 1, characterized in that the weight compensation unit ( 15 ) on the robot arm ( 7 ) is fixed. Kabelführungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelspeichereinheit (11) kreisbogensegmentförmig ausgebildet ist, wobei der Kabelstrang (13) an einem Ende des Kreisbogensegments abgeführt wird und die Zuführung entlang des Kreisbogensegments verschiebbar ist.Cable guide arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the cable storage unit ( 11 ) arcuate segment-shaped, wherein the cable harness ( 13 ) is discharged at one end of the circular arc segment and the feed along the circular arc segment is displaceable. Kabelführungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch: – eine Gondel (14), die in der Kabelspeichereinheit (11) bewegbar angeordnet ist und die den Kabelstrang (13) hält.Cable guide arrangement according to one of the preceding claims, characterized by: - a gondola ( 14 ) stored in the cable storage unit ( 11 ) is arranged movable and the cable strand ( 13 ) holds. Kabelführungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsausgleichseinheit (15) die gleichmäßige Zugkraft (ZF) auf die Gondel (14) aufbringt.Cable guide arrangement according to claim 4, characterized in that the weight compensation unit ( 15 ) the uniform traction (ZF) on the nacelle ( 14 ). Kabelführungsanordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch: – ein Verbindungsmittel (16) zwischen der Gewichtsausgleichseinheit (15) und der Gondel (14), das die Zugkraft (ZF) von der Gewichtsausgleichseinheit (15) auf die Gondel (14) überträgt.Cable guide arrangement according to claim 5, characterized by: - a connecting means ( 16 ) between the weight balancing unit ( 15 ) and the gondola ( 14 ), the traction (ZF) of the weight compensation unit ( 15 ) on the gondola ( 14 ) transmits. Kabelführungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (16) ein Seil, eine Kette oder eine Zugstange umfasst.Cable guide arrangement according to claim 6, characterized in that the connecting means ( 16 ) comprises a rope, a chain or a pull rod. Medizintechnisches Gerät mit einem an einem Knickarmroboter (1) angeordneten Röntgen-C-Bogen (2) und mit einer Kabelführungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Medical device with an articulated robot ( 1 ) arranged X-ray C-arm ( 2 ) and with a cable guide arrangement according to one of the preceding claims.
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