DE202013002958U1 - Industrial robot with an electrical interface for a supply line - Google Patents
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Abstract
Industrieroboter, aufweisend einen Roboterarm (2), der mehrere über Gelenke verbundene Glieder aufweist, die mittels elektrischer Antriebe beweglich sind, die über einen Versorgungsleitungsstrang mit elektrischer Energie gespeist sind, und bei dem eines der Glieder eine Schwinge (5) und wenigstens ein anderes der Glieder einen Armausleger (6) bildet, wobei der Armausleger (6) – ein Armgehäuse (9) aufweist, das ausgebildet ist, den Armausleger (6) an einer Seite der Schwinge (5) schwenkbar zu lagern, und – ein um eine Armachse (A) drehbar an dem Armgehäuse (9) gelagertes Handgrundgehäuse (10) aufweist, das wenigstens zwei weitere der Glieder trägt, die Handglieder (14a, 14b) des Roboterarms (2) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungsleitungsstrang (30) einen durch das Armgehäuse (9) geführten ersten Strangabschnitt (31) und einen entlang der Schwinge (5) geführten zweiten Strangabschnitt (32) aufweist, und in dem Armgehäuse (9) eine elektrische Schnittstelle (33) angeordnet ist, die ausgebildet ist, den ersten Strangabschnitt (31) und den zweiten Strangabschnitt (32) voneinander trennbar miteinander elektrisch zu verbinden.An industrial robot comprising a robot arm (2) having a plurality of articulated links movable by means of electric drives powered by electrical power via a supply line, and one of said links including a rocker (5) and at least one other Limb forms an arm boom (6), wherein the arm boom (6) -. an arm housing (9) adapted to pivotally support the arm boom (6) on one side of the rocker (5), and; a hand base housing (10) mounted rotatably on the arm housing (9) about an arm axis (A) and carrying at least two further of the links forming hand links (14a, 14b) of the robot arm (2), characterized in that the supply line strand (10) 30) has a first strand section (31) guided through the arm housing (9) and a second strand section (32) guided along the rocker (5), and in the arm housing (9) an electrical interface (33) is arranged to electrically connect the first strand section (31) and the second strand section (32) to each other in a separable manner.
Description
Die Erfindung betrifft einen Industrieroboter, aufweisend einen Roboterarm, der mehrere über Gelenke verbundene Glieder aufweist, die mittels elektrischer Antriebe beweglich sind, die über einen Versorgungsleitungsstrang mit elektrischer Energie gespeist sind, und bei dem eines der Glieder eine Schwinge und wenigstens ein anderes der Glieder einen Armausleger bildet, wobei der Armausleger ein Armgehäuse aufweist, das ausgebildet ist, den Armausleger an einer Seite der Schwinge schwenkbar zu lagern, und ein um eine Armachse drehbar an dem Armgehäuse gelagertes Handgrundgehäuse aufweist, das wenigstens zwei weitere der Glieder trägt, die Handglieder des Roboterarms bilden.The invention relates to an industrial robot, comprising a robot arm having a plurality of articulated links movable by means of electric drives powered by electrical power via a supply line, and in which one of the links includes a rocker and at least one other of the links Arm boom forms, wherein the arm arm has an arm housing which is adapted to pivotally support the arm arm on one side of the rocker, and having a arm axis rotatably mounted on the arm housing base housing, which carries at least two more of the links, the hand members of the robot arm form.
Aus der
Die
Um eine enge Biegung der Leitungsanordnung zu vermeiden, sollen möglichst große Biegeradien für die Leitungsanordnung vorgesehen werden. Sehr große Biegeradien können allerdings eine deutliche Zunahme der Störkontur bedeuten. Deshalb ist hier vorgesehen, einen möglichst großen Biegeradius für die Leitungsanordnung zuzulassen. Um jedoch die Störkontur nicht durch deutlich über die Kontur des Roboters hervortretende Abschnitte der Leitungsanordnung zu vergrößern, wird vorgeschlagen, die Schenkellänge der Hand gegenüber den bisher bekannten Lösungen deutlich zu vergrößern. Um nun die Biegeradien für die Leitungsanordnung groß zu halten wird vorgeschlagen, die Drehachse zwischen Arm und Hand in einen mittleren Bereich zwischen einer Austrittsöffnung des Arms und einer Eintrittsöffnung der Hand zu legen, so dass ein größtmöglicher Biegeradius für die Leitungsanordnung realisiert ist und gleichzeitig die Kontur des Roboters im Wesentlichen dem Verlauf der Leitungsanordnung entlang dessen Biegeradius folgt, so dass die Störkontur des Roboters nicht wesentlich durch aus der Kontur des Roboters hervortretende Abschnitte der Leitungsanordnung vergrößert wird. Das Längenverhältnis von erster Schenkellänge des Arms zwischen der Austrittsöffnung und der dritten Drehachse zu der zweiten Schenkellänge der Hand zwischen der dritten Drehachse und der Eintrittsöffnung bewirkt eine optimierte Abstimmung zwischen der Anforderung an eine störungsfreie Führung der Leitungsanordnung mit größtmöglichem Biegeradius und der Anforderung an eine möglichst kleine Störkontur des Roboters mit Anbauteilen, wie die Leitungsanordnung selbst. Das Längenverhältnis kann insbesondere in einem Bereich zwischen 1,2 und 1,6 liegen.In order to avoid a tight bend of the line arrangement, the largest possible bending radii should be provided for the line arrangement. However, very large bending radii can mean a significant increase in the interference contour. Therefore, it is provided here to allow the largest possible bending radius for the line arrangement. However, in order not to increase the interference contour by clearly protruding beyond the contour of the robot sections of the line arrangement, it is proposed to significantly increase the leg length of the hand compared to the previously known solutions. In order to keep the bending radii for the line arrangement large, it is proposed to place the axis of rotation between arm and hand in a central region between an outlet opening of the arm and an inlet opening of the hand, so that a maximum bending radius for the line arrangement is realized and at the same time the contour of the robot essentially follows the course of the line arrangement along its bending radius, so that the interference contour of the robot is not substantially increased by protruding from the contour of the robot portions of the line arrangement. The aspect ratio of the first leg length of the arm between the outlet opening and the third axis of rotation to the second leg length of the hand between the third axis of rotation and the inlet opening effects an optimized coordination between the requirement for trouble-free guidance of the line arrangement with the greatest possible bending radius and the requirement for the smallest possible Interference contour of the robot with attachments, such as the line arrangement itself. The aspect ratio may in particular be in a range between 1.2 and 1.6.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Industrieroboter anzugeben. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, einen Industrieroboter mit einer verbesserten Führung von Versorgungsleitungen zu schaffen, bei dem insbesondere eine Montage und/oder Demontage eines Armauslegers von einer Schwinge des Roboterarms auf einfache Weise möglich ist.The object of the invention is to provide an improved industrial robot. In particular, it is an object of the invention to provide an industrial robot with improved guidance of supply lines, in which in particular a mounting and / or disassembly of a arm jib of a rocker of the robot arm is possible in a simple manner.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen Industrieroboter, aufweisend einen Roboterarm, der mehrere über Gelenke verbundene Glieder aufweist, die mittels elektrischer Antriebe beweglich sind, die über einen Versorgungsleitungsstrang mit elektrischer Energie gespeist sind, und bei dem eines der Glieder eine Schwinge und wenigstens ein anderes der Glieder einen Armausleger bildet, wobei der Armausleger ein Armgehäuse aufweist, das ausgebildet ist, den Armausleger an einer Seite der Schwinge schwenkbar zu lagern, und ein um eine Armachse drehbar an dem Armgehäuse gelagertes Handgrundgehäuse aufweist, das wenigstens zwei weitere der Glieder trägt, die Handglieder des Roboterarms bilden, wobei der Versorgungsleitungsstrang einen durch das Armgehäuse geführten ersten Strangabschnitt und einen entlang der Schwinge geführten zweiten Strangabschnitt aufweist, und in dem Armgehäuse eine elektrische Schnittstelle angeordnet ist, die ausgebildet ist, den ersten Strangabschnitt und den zweiten Strangabschnitt voneinander trennbar miteinander elektrisch zu verbinden.The object of the invention is achieved by an industrial robot, comprising a robot arm having a plurality of links connected by joints, which are movable by means of electric drives, which are fed via a supply line strand with electrical energy, and in which one of the links a rocker and at least one another of the links forming an arm boom, the arm boom having an arm housing adapted to pivotally support the arm boom on one side of the rocker and having a hand base housing rotatably mounted on the arm housing about an arm axis carrying at least two other of the links; form the hand members of the robot arm, wherein the supply line strand has a first strand section guided through the arm housing and a second strand section guided along the rocker, and in the arm housing an electrical interface is arranged, which is formed, the first strand section and the second strand section separable from each other to be electrically connected to each other.
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.Industrial robots are working machines that can be equipped for the automatic handling and / or machining of objects with tools and are programmable by means of their joints in several axes of motion, for example, in terms of orientation, position and workflow.
Der Industrieroboter weist den Roboterarm und eine programmierbare Steuerung (Steuervorrichtung) auf, die während des Betriebs die Bewegungsabläufe des Industrieroboters steuert bzw. regelt, dadurch, dass ein oder mehrere automatisch oder manuell verstellbare Gelenke (Roboterachsen) durch insbesondere elektrische Antriebe bewegt werden, in dem die Steuerung die Antriebe steuert bzw. regelt.The industrial robot has the robot arm and a programmable controller (control device), which controls the movements of the industrial robot during operation, in that one or more automatically or manually adjustable joints (robot axes) are moved by particular electric drives, in the the controller controls or regulates the drives.
Roboterarme können unter Anderem ein Gestell und ein relativ zum Gestell mittels eines ersten Gelenks drehbar gelagertes Karussell umfassen, an dem eine Schwinge mittels eines anderen Gelenks schwenkbar gelagert ist. An der Schwinge ist dabei ihrerseits ein Armausleger mittels eines weiteren Gelenks schwenkbar gelagert. Der Armausleger trägt eine Roboterhand, wobei insoweit der Armausleger und/oder die Roboterhand mehrere weitere Gelenke aufweisen können. Je nach konstruktiver Ausführung des Roboterarms können die möglichen Drehbewegungen eines oder mehrerer Gelenke bzw. Roboterachsen mittels mechanischen Festanschlägen oder steuerungstechnisch mittels Softwareschalter begrenzt werden.Robotic arms may, inter alia, comprise a frame and a carousel rotatably mounted relative to the frame by means of a first articulation, on which a rocker is pivotally mounted by means of another articulation. On the rocker, in turn, an arm boom is pivotally mounted by means of another joint. The arm boom carries a robot hand, in which respect the arm boom and / or the robot hand can have several other joints. Depending on the structural design of the robot arm, the possible rotational movements of one or more joints or robot axes can be limited by means of mechanical fixed stops or control technology by means of software switches.
Der mehrere über Gelenke verbundene Glieder aufweisende Roboterarm kann als ein Knickarmroboter mit mehreren seriell nacheinander angeordneten Gliedern und Gelenken konfiguriert sein, insbesondere kann der Roboterarm als ein Sechsachs-Knickarmroboter ausgebildet sein.The multiple arm connected via joints limbs robot arm may be configured as a articulated robot with a plurality of serially arranged members and joints, in particular, the robot arm may be formed as a six-axis articulated robot.
Indem der Versorgungsleitungsstrang einen durch das Armgehäuse geführten ersten Strangabschnitt und einen entlang der Schwinge geführten zweiten Strangabschnitt aufweist, und in dem Armgehäuse eine elektrische Schnittstelle angeordnet ist, die ausgebildet ist, den ersten Strangabschnitt und den zweiten Strangabschnitt voneinander trennbar miteinander elektrisch zu verbinden, kann der Armausleger auf einfache Weise an der Schwinge des Industrieroboters montiert werden. Insbesondere können abgenutzte und/oder defekte Armausleger auf einfache Weise und schnell gegen einen neuen und funktionstüchtigen Armausleger ersetzt werden. Außerdem können auch unterschiedliche Armausleger wahlweise auf einfache Weise und/oder schnell an der Schwinge des Roboterarms gewechselt werden. Insoweit kann eine zeitaufwändige Demontage eines entlang des Roboterarms verlegten einstückigen Versorgungsleitungsstrangs entfallen. Auch können unterschiedliche, an den jeweilig anders gestalteten Armausleger angepasste, durch das Armgehäuse geführte erste Strangabschnitte verwendet werden, die mittels der erfindungsgemäßen Schnittstelle an den gleich bleibenden, entlang der Schwinge geführten zweiten Strangabschnitt wahlweise angeschlossen werden können.In that the supply line strand has a first strand section guided through the arm housing and a second strand section guided along the rocker, and in the arm housing an electrical interface is arranged, which is designed to connect the first strand section and the second strand section to each other in a separable manner, the Arm booms are easily mounted on the swingarm of the industrial robot. In particular, worn and / or defective arm jibs can be easily and quickly replaced by a new and functional arm jib. In addition, different arm jibs can optionally be changed easily and / or quickly on the rocker of the robot arm. In that regard, a time-consuming disassembly of a laid along the robot arm one-piece supply line strand can be omitted. Also, different, adapted to the respective differently designed arm arm, guided by the arm housing first strand sections are used, which can be selectively connected by means of the interface according to the invention to the same, guided along the rocker second strand section.
Dass die elektrische Schnittstelle ausgebildet ist, den ersten Strangabschnitt und den zweiten Strangabschnitt voneinander trennbar miteinander elektrisch zu verbinden, bedeutet anders ausgedrückt, dass bei einem Zusammenbau des Industrieroboters, insbesondere beim Vorgang des Anmontierens des Armauslegers an die Schwinge, der in dem Armausleger angeordnete erste Strangabschnitt an den zweiten Strangabschnitt, der entlang der Schwinge geführt ist, elektrisch und/oder mechanisch angeschlossen werden kann und bei einer Demontage des Armauslegers von der Schwinge, beispielsweise zu Reparaturzwecken, der in dem Armausleger angeordnete erste Strangabschnitt von dem zweiten Strangabschnitt, der entlang der Schwinge geführt ist, elektrisch und/oder mechanisch getrennt werden kann.In other words, the fact that the electrical interface is designed to connect the first strand section and the second strand section to each other in a separable manner means that when assembling the industrial robot, in particular during the process of mounting the arm extension to the rocker, the first strand section arranged in the arm boom to the second strand section, which is guided along the rocker, can be electrically and / or mechanically connected and disassembly of the arm arm of the rocker, for example, for repair purposes, arranged in the arm boom first strand section of the second strand section, along the rocker is guided, electrically and / or mechanically separated.
Der Armausleger trägt wenigstens zwei Handglieder zum Bewegen eines Handflansches, der zur Befestigung beispielsweise eines Roboterwerkzeugs ausgebildet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform trägt der Armausleger drei Handglieder, von denen beispielsweise ein erstes Handglied durch den Vorderarm gebildet wird, der mittels eines Gelenks bezüglich des Grundarms um eine in Längserstreckung des Armauslegers verlaufende Vorderarm-Achse drehbar ist, ein zweites Handglied durch einen Handkörper gebildet wird, der mittels eines folgenden Gelenks bezüglich des Vorderarms, insbesondere einer Vorderarmgabel um eine senkrecht zur Vorderarm-Achse verlaufende Handachse schwenkbar gelagert ist und ein drittes Handglied durch den Handflansch gebildet wird, der um eine Handflansch-Achse drehbar gelagert ist.The arm boom carries at least two hand members for moving a hand flange, which is designed for fastening, for example, a robot tool. In a preferred embodiment, the arm boom carries three hand members, of which, for example, a first hand member is formed by the forearm, which is rotatable about the base arm about a longitudinal axis of the arm arm extending forearm axis by means of a joint, a second hand member is formed by a hand body which is pivotably supported by a following articulation with respect to the forearm, in particular a forearm fork, about a hand axis perpendicular to the forearm axis, and a third hand member is formed by the hand flange rotatably mounted about a hand flange axis.
Eine beispielhafte Ausführungsform eines Industrieroboters kann ein Sechsachs-Knickarmroboter sein. Ein solcher Industrieroboter kann ein Grundgestell aufweisen, auf dem ein Karussell drehbar gelagert ist. An dem Karussell kann eine Schwinge schwenkbar gelagert sein. Die Schwinge kann insbesondere um eine horizontale Achse schwenkbar an einem um eine vertikale Achse drehbaren Karussell gelagert sein. An der Schwinge ist ein Armausleger schwenkbar oder drehbar gelagert. Das Grundgestell, das Karussell, die Schwinge und der Armausleger bilden folglich vier Glieder des Industrieroboters, die über drei Gelenke beweglich miteinander verbunden sind. Jedes der drei Gelenke kann mittels eines eigenen Antriebs, der insbesondere einen elektrischen Motor umfassen kann, automatisch bewegt werden.An exemplary embodiment of an industrial robot may be a six-axis articulated robot. Such an industrial robot may have a base frame on which a carousel is rotatably mounted. At the carousel a rocker can be mounted pivotally. The rocker may in particular be mounted pivotably about a horizontal axis on a carousel rotatable about a vertical axis. On the rocker arm arm is pivotally mounted or rotatable. The base frame, the carousel, the rocker and the arm boom thus form four links of the industrial robot, which are movably connected by three joints. Each of the three joints can by means of a separate drive, which may in particular comprise an electric motor, are moved automatically.
Der Armausleger selbst kann drei weitere Gelenke aufweisen. So kann der Armausleger ein schwenkbar an der Schwinge gelagertes Armgehäuse aufweisen. An dem Armgehäuse kann ein Handgrundgehäuse mittels eines Antriebs um eine sich in Längserstreckung des Armauslegers erstreckende Armachse drehbar gelagert sein. Zwischen Armgehäuse und Handgrundgehäuse kann somit ein Gelenk des Industrieroboters ausgebildet sein. Dieses Gelenk ist mittels des genannten Antriebs automatisch bewegbar. An dem Handgrundgehäuse wiederum ist ein erstes Handglied schwenkbar gelagert. Zwischen dem Handgrundgehäuse und dem ersten Handglied kann somit ein weiteres Gelenk des Industrieroboters ausgebildet sein. Dieses Gelenk ist mittels eines weiteren Antriebs automatisch bewegbar. Mittels dieses weiteren Antriebs ist die erste Handachse relativ zum Handgrundgehäuse verstellbar. An dem ersten Handglied ist ein zweites Handglied bewegbar gelagert. Insbesondere kann das zweite Handglied ein am ersten Handglied drehbar gelagerter Roboterflansch sein. An dem Roboterflansch kann ein von dem Industrieroboter zu bewegendes und/oder zu betätigendes Werkzeug befestigt sein. Zwischen dem ersten Handglied und zweiten Handglied kann somit ein weiteres Gelenk des Industrieroboters ausgebildet sein.The arm boom itself can have three more joints. Thus, the arm boom may have a pivotally mounted on the rocker arm housing. On the arm housing, a base housing can be rotatably supported by means of a drive about an arm axis extending in the longitudinal extent of the arm extension. Thus, a joint of the industrial robot can be formed between the arm housing and the base housing. This joint is automatically movable by means of said drive. In turn, a first hand member is pivotally mounted on the base housing. Thus, another joint of the industrial robot can be formed between the base housing and the first hand member. This joint is automatically movable by means of another drive. By means of this further drive, the first hand axis is adjustable relative to the base housing. On the first hand member, a second hand member is movably mounted. In particular, the second hand member may be a robot flange rotatably mounted on the first hand member. A tool to be moved and / or actuated by the industrial robot can be attached to the robot flange. Thus, another joint of the industrial robot can be formed between the first hand member and the second hand member.
Indem sowohl der erste Antrieb, als auch der zweite Antrieb und optional ein dritter Antrieb mit ihren jeweiligen Antriebswellen sich zumindest im Wesentlichen parallel und in einem Abstand zur Armachse erstreckend in dem Handgrundgehäuse angeordnet sind, kann trotz einer kompakten Baugröße des Armauslegers zwischen den drei Antrieben entlang der Armachse ein freier, sich insbesondere längs des Armauslegers erstreckender Bauraum geschaffen werden, um darin eine Versorgungsleitung führen zu können. Eine solche freie Führung einer Versorgungsleitung kann dabei gegenüber bekannten technischen Lösungen die freie Länge der Versorgungsleitung vergrößern, so dass eine aufgrund von Bewegungen des Industrieroboters auftretende Torsion der Versorgungsleitung innerhalb des Armauslegers sich über eine möglichst große Länge verteilen kann, wodurch die Torsionskräfte bzw. Torsionsspannungen auf die Versorgungsleitung reduziert werden können. Dadurch kann die Lebensdauer der Versorgungsleitung und folglich die Betriebsdauer des Industrieroboters verlängert werden.By arranging both the first drive, and the second drive and optionally a third drive with their respective drive shafts at least substantially parallel and at a distance to the arm axis extending in the hand base housing, despite a compact size of the arm boom between the three drives along the arm axis a free, in particular along the arm jib extending space to be created in order to perform a supply line can. Such free guidance of a supply line can thereby increase the free length of the supply line compared to known technical solutions, so that occurring due to movements of the industrial robot torsion of the supply line within the arm jib can be distributed over as long a length as possible, whereby the torsional forces or torsional stresses the supply line can be reduced. As a result, the service life of the supply line and consequently the service life of the industrial robot can be extended.
Wenn die Antriebe derart in dem Handgrundgehäuse angeordnet sind, dass sie sich mit ihren jeweiligen Antriebswellen zumindest im Wesentlichen parallel und in einem Abstand zur Armachse erstrecken, so kann dies bedeuten, dass die Antriebswellen exakt parallel zur Armachse bzw. zur Längserstreckung des Armauslegers ausgerichtet sind. Es kann aber auch bedeuten, dass die Antrieb mit ihren Antriebswellen geringfügig von einer parallelen Ausrichtung abweichend in dem Handgrundgehäuse angeordnet sein können, soweit aufgrund eines ausreichenden Abstands der Antriebe von der Armachse bzw. voneinander eine Versorgungsleitung weiterhin in einem freien Bauraum zwischen den drei Antrieben ohne wesentliche Biegung oder wesentliche Knickung hindurchgeführt werden kann. Die Versorgungsleitung läuft dabei seitlich an allen drei Antrieben in Längsausrichtung der Antriebswellen der Antriebe und im Wesentlichen parallel zu diesen Antrieben durch das Handgrundgehäuse hindurch.If the drives are arranged in the base housing such that they extend with their respective drive shafts at least substantially parallel and at a distance to the arm axis, this may mean that the drive shafts are aligned exactly parallel to the arm axis or to the longitudinal extension of the arm jib. But it may also mean that the drive can be arranged with their drive shafts slightly different from a parallel orientation in the base housing, as far as due to a sufficient distance of the drives from the arm axis or from each other a supply line continues in a free space between the three drives without substantial bending or substantial buckling can be passed. The supply line runs laterally on all three drives in the longitudinal direction of the drive shafts of the drives and substantially parallel to these drives through the base housing.
In einer Ausführungsform kann das Armgehäuse mit dem Handgrundgehäuse über ein Hohlwellengetriebe drehbar verbunden sein, das eine Hohlwelle aufweist, durch die wenigstens eine Versorgungsleitung, insbesondere aufweisend wenigstens eine elektrische, pneumatisch und/oder hydraulische Leitung, geführt ist, die sich zumindest im Wesentlichen entlang der Armachse in dem Handgrundgehäuse erstreckt, wobei der erste Antrieb, der zweite Antrieb und der dritte Antrieb in einem radialen Abstand von der Armachse die wenigstens eine Versorgungsleitung von außen umgebend in dem Handgrundgehäuse angeordnet sind.In one embodiment, the arm housing may be rotatably connected to the base housing via a hollow shaft gear, which has a hollow shaft through which at least one supply line, in particular comprising at least one electrical, pneumatic and / or hydraulic line is guided, at least substantially along the Arm axis in the base housing, wherein the first drive, the second drive and the third drive at a radial distance from the arm axis, the at least one supply line are arranged from the outside surrounding in the base housing.
Dabei kann, wie auch in anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen, das Armgehäuse ein zwischen der Schwinge und dem Handgrundgehäuse angeordnetes, insbesondere ein zwischen dem dritten und vierten Gelenk angeordnetes Glied des Industrieroboters bilden. Das Handgrundgehäuse kann dabei, wie auch in anderen Ausführungsformen, ein zwischen dem Armgehäuse und einer schwenkbaren Hand des Industrieroboters angeordnetes, insbesondere ein zwischen dem vierten und fünftem Gelenk angeordnetes Glied des Industrieroboters bilden. Der Industrieroboter kann dabei ein Sechsachs-Knickarmroboter sein.In this case, as in other embodiments of the invention, the arm housing form a disposed between the rocker and the base housing, in particular arranged between the third and fourth hinge member of the industrial robot. The manual base housing can, as in other embodiments, form a disposed between the arm housing and a pivoting hand of the industrial robot, in particular arranged between the fourth and fifth joint member of the industrial robot. The industrial robot can be a six-axis articulated robot.
Die elektrische Schnittstelle kann wenigstens einen lösbaren Steckverbinder aufweisen, der ein erstes Steckverbindungsteil aufweist, das elektrisch mit einem Anschlussende des ersten Strangabschnitts verbunden und mechanisch an dem Armgehäuse festgelegt ist, und der ein zum ersten Steckverbindungsteil komplementäres und von diesem trennbares zweites Steckverbindungsteil aufweist, das mit einem Anschlussende des zweiten Strangabschnitts elektrisch verbunden ist.The electrical interface may comprise at least one releasable connector having a first connector part which is electrically connected to a terminal end of the first strand section and mechanically fixed to the arm housing, and which has a second connector part which is complementary to and separable from the first connector part a terminal end of the second strand section is electrically connected.
Der wenigstens eine Steckverbinder ist zum elektrischen Verbinden und Trennen des ersten und zweiten Strangabschnitts ausgebildet. Der wenigstens eine Steckverbinder weist dazu jeweils zwei komplementäre elektrische Steckverbindungsteile auf. Die paarweise komplementären elektrischen Steckverbindungsteile können aus Paaren von männlichen und weiblichen Steckverbindungsteilen gebildet werden. So können die paarweise komplementären Steckverbindungsteile Paare von Stecker und Buchsen oder Steckern und Kupplungen sein. Die Stecker, Buchsen und Kupplungen können in einer dem Fachmann an sich bekannten Bauweise als Stiftleisten oder Federleisten ausgebildet sein.The at least one connector is designed for electrically connecting and disconnecting the first and second strand sections. The at least one connector has to each two complementary electrical Plug connection parts on. The paired complementary electrical connector parts may be formed from pairs of male and female connector parts. Thus, the pairwise complementary connector parts may be pairs of plugs and sockets or plugs and couplings. The plugs, sockets and couplings can be designed in a manner known to those skilled in construction as pin headers or slats.
Der Roboterarm kann einen in einem Hohlraum des Armgehäuses angeordneten und darin befestigten Halter aufweisen, an dem das erste Steckverbindungsteil befestigt ist.The robot arm may have a holder arranged in a cavity of the arm housing and fastened therein, to which the first plug connection part is fastened.
Das erste Steckverbindungsteil ist elektrisch mit einem Anschlussende des ersten Strangabschnitts verbunden. An dem ersten Steckverbindungsteil können ein oder mehrere elektrische Einzelleitungen des ersten Strangabschnitts elektrisch ankontaktiert sein. Zusätzlich ist das erste Steckverbindungsteil mechanisch an dem Armgehäuse festgelegt. Das erste Steckverbindungsteil kann beispielsweise mittels eines im Folgenden näher beschriebenen Halters mechanisch an dem Armgehäuse festgelegt sein.The first connector part is electrically connected to a terminal end of the first strand section. At the first connector part, one or more individual electrical lines of the first strand section can be electrically contacted. In addition, the first connector part is mechanically fixed to the arm housing. The first connector part may be mechanically fixed to the arm housing, for example by means of a holder described in more detail below.
Das zweite Steckverbindungsteil ist elektrisch mit einem Anschlussende des zweiten Strangabschnitts verbunden. An dem zweiten Steckverbindungsteil können ein oder mehrere elektrische Einzelleitungen des zweiten Strangabschnitts elektrisch ankontaktiert sein. Das zweite Steckverbindungsteil muss nicht notwendiger Weise mechanisch an dem Armgehäuse unmittelbar festgelegt sein, sondern kann ausschließlich durch seine elektrische Kontaktierung am Anschlussende des zweiten Strangabschnitts mechanisch gehalten sein. Erst bei einem kuppelnden Verbinden des zweiten Steckverbindungsteils an das erste Steckverbindungsteil wird das zweiten Steckverbindungsteil mittelbar über das Ankuppeln an das erste Steckverbindungsteil bezüglich des Armgehäuses auch mechanisch festgelegt.The second connector part is electrically connected to a terminal end of the second strand section. One or more individual electrical leads of the second strand section may be electrically contacted to the second plug connection part. The second connector part does not necessarily have to be mechanically fixed directly to the arm housing, but can be held mechanically only by its electrical contact at the connection end of the second strand section. Only when a coupling connecting the second connector part to the first connector part, the second connector part is indirectly determined mechanically via the coupling to the first connector part with respect to the arm housing.
Der Halter kann wenigstens eine Klemme aufweisen, durch welche der erste Strangabschnitt und/oder der zweite Strangabschnitt mechanisch an dem Halter festgelegt ist.The holder may have at least one clamp, by which the first strand section and / or the second strand section is mechanically fixed to the holder.
Die wenigstens eine Klemme kann ausgebildet sein, den ersten Strangabschnitt und/oder den zweiten Strangabschnitt mit seiner Isolierungshülle an einer Innenwand des Armgehäuses oder an dem Halter festzulegen. Insoweit kann die wenigstens eine Klemme auch ausgebildet sein, eine Zugentlastungsvorrichtung für den ersten und/oder zweiten Strangabschnitt zu bilden.The at least one clamp may be designed to fix the first strand section and / or the second strand section with its insulating sheath to an inner wall of the arm housing or to the holder. In that regard, the at least one clamp may also be designed to form a strain relief device for the first and / or second strand section.
In allen Ausführungen kann das Armgehäuse eine Durchtrittsöffnung aufweisen, durch welche der entlang der Schwinge geführte zweite Strangabschnitt in den Hohlraum des Armgehäuses hineingeführt ist.In all embodiments, the arm housing may have a passage opening through which the guided along the rocker second strand section is guided into the cavity of the arm housing.
Über die Durchtrittsöffnung wird der entlang der Schwinge geführte, also außerhalb des Armgehäuses angeordnete zweite Strangabschnitt mit einem Endabschnitt in einen Hohlraum des Armgehäuses hineingeführt. Dadurch kann der zweite Strangabschnitt innerhalb des Armgehäuses elektrisch an die erfindungsgemäße Schnittstelle, insbesondere an den wenigstens einen Steckverbinder angeschlossen werden.About the passage opening of the guided along the rocker, that is arranged outside of the arm housing second strand section is guided with an end portion in a cavity of the arm housing. As a result, the second strand section can be electrically connected within the arm housing to the interface according to the invention, in particular to the at least one plug connector.
Die Durchtrittsöffnung kann an einer der Schwinge zugewandten Seite des Armgehäuses angeordnet sein.The passage opening can be arranged on one of the rocker side facing the arm housing.
Indem die Durchtrittsöffnung an einer der Schwinge zugewandten Seite des Armgehäuses angeordnet ist, kann der zweite Strangabschnitt auf einem kurzen Weg und unter Einhaltung einer besonders schlanken Störkontur für den Industrieroboter entlang des Roboterarms geführt werden.By the passage opening is arranged on a side of the arm housing facing the rocker, the second strand section can be guided along the robot arm on a short path and while maintaining a particularly slender interference contour for the industrial robot.
In allen Ausführungen kann das Armgehäuse einen der Durchtrittsöffnung zugeordneten, insbesondere die Durchtrittsöffnung umgebenden Anschlussflansch aufweisen, an dem wenigstens eine den zweiten Strangabschnitt fixierende Kabeldurchgangsmuffe außenseitig lösbar am Armgehäuse befestigt ist.In all embodiments, the arm housing may have a connection flange associated with the passage opening, in particular surrounding the passage opening, on which at least one cable passage sleeve fixing the second strand section is fastened on the outside to the arm housing.
Mittels der außenseitig lösbar am Armgehäuse befestigten Kabeldurchgangsmuffe kann der zweite Strangabschnitt trotz hoher Beweglichkeit von Armausleger und Schwinge zueinander, unter geringer Biege- und/oder Knickbelastung des zweiten Strangabschnitt in das Armgehäuse eingeführt werden. Außerdem kann durch die außenseitig lösbar am Armgehäuse befestigten Kabeldurchgangsmuffe ein Aufscheuern des zweiten Strangabschnitts im Bereich der Durchtrittsöffnung verhindert werden.By means of the outside releasably secured to the arm housing cable passage sleeve, the second strand section can be introduced into the arm housing despite high mobility of arm boom and rocker each other, with low bending and / or buckling load of the second strand section. In addition, a chafing of the second strand section in the region of the passage opening can be prevented by the cable passage sleeve detachably fastened to the arm housing on the outside.
Das Armgehäuse kann generell eine von einem Deckel verschließbare Installationsöffnung aufweisen, über welche die elektrische Schnittstelle, insbesondere der Steckverbinder und/oder die wenigstens eine Klemme, zum elektrischen und/oder mechanischen Verbinden bzw. Trennen des ersten Strangabschnitts und des zweiten Strangabschnitts zugänglich ist.The arm housing may generally have a closable by a cover installation opening, via which the electrical interface, in particular the connector and / or the at least one terminal, for electrical and / or mechanical connection or disconnection of the first strand section and the second strand section is accessible.
Indem das Armgehäuse eine von einem Deckel verschließbare Installationsöffnung aufweist, können vor einer Demontage des Armauslegers von der Schwinge, der erste und zweite Strangabschnitt auf einfache Weise elektrisch und/oder mechanisch voneinander getrennt werden bzw. nach einer erfolgten Montage des Armauslegers an die Schwinge, der erste und zweite Strangabschnitt auf einfache Weise elektrisch und/oder mechanisch wieder miteinander verbunden werden. Der abgenommene Deckel ermöglicht einen einfachen Zugriff auf die im Inneren des Armgehäuses angeordneten Schnittstelle bzw. auf den oder die im Inneren des Armgehäuses angeordneten Steckverbinder und Klemmen.By the arm housing has a closable by a cover installation opening, can be prior to disassembly of the boom of the rocker, the first and second strand section are easily separated electrically and / or mechanically from each other or after a successful installation of the arm jib to the rocker, the first and second strand section in a simple manner electrically and / or mechanically reconnected. The removed cover allows easy access to the arranged in the interior of the arm housing interface or on or in the interior of the arm housing arranged connectors and terminals.
Die Installationsöffnung kann dabei an einer von der Schwinge abgewandten Seite des Armgehäuses, insbesondere der Durchtrittsöffnung gegenüberliegend am Armgehäuses angeordnet sein.The installation opening can be arranged on a side remote from the rocker arm side of the arm housing, in particular the passage opening opposite to the arm housing.
Indem die Installationsöffnung an einer von der Schwinge abgewandten Seite des Armgehäuses, insbesondere der Durchtrittsöffnung gegenüberliegend am Armgehäuses angeordnet ist, kann ein Monteur auf bequeme Weise Zugang zu der im Inneren des Armgehäuses angeordneten Schnittstelle bzw. auf den oder die im Inneren des Armgehäuses angeordneten Steckverbinder und Klemmen erhalten, ohne dass beispielsweise die Schwinge einen Zugang zur Installationsöffnung verstellen könnte.By the installation opening is arranged on a side facing away from the rocker side of the arm housing, in particular the passage opening opposite the arm housing, a fitter can access the arranged in the interior of the arm housing interface or on the or in the interior of the arm housing arranged connectors and Receive terminals without, for example, the swingarm could adjust access to the installation opening.
In allen Ausführungen kann der Industrieroboter ein den Armausleger, insbesondere das Armgehäuse mit der Schwinge verbindendes Drehgelenklager aufweisen, das zum Demontieren des Armauslegers zusammen mit einem den Armausleger antreibenden Getriebe als eine Baueinheit von der Schwinge einseitig lösbar ausgebildet ist.In all versions of the industrial robot may have a arm boom, in particular the arm housing with the rocker pivot joint bearing, which is designed to disassemble the arm boom together with a arm boom driving gear as a unit from the rocker on one side detachable.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist exemplarisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:An embodiment of the invention is illustrated by way of example in the accompanying schematic drawings. Show it:
Die
Der Armausleger
Der Roboterarm
Eines der Glieder des Roboterarms
Dabei weist der Armausleger
Der Versorgungsleitungsstrang
Gemäß
In der
In der
Das Handgrundgehäuse
Das erste Handglied
Ein zweites Handglied
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen der zweite Antrieb
In der in
Der erste Strangabschnitt
Das Schutzrohr
Sowohl der erste Antrieb
Indem sowohl der erste Antrieb
Die
Am Beispiel des ersten lösbaren Steckverbinders
Das zweite Steckverbindungsteil
Wie in
Der Halter
Wie insbesondere in
Wie insbesondere in
Die Installationsöffnung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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