KR20230152098A - 특히 로봇을 위한, 3차원적으로 편향 가능한 라인 가이드 장치 - Google Patents

특히 로봇을 위한, 3차원적으로 편향 가능한 라인 가이드 장치 Download PDF

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KR20230152098A
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이구스 게엠베하
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Abstract

특히 산업용 로봇(1)에서 케이블, 호스 등과 같은 라인(60)을 안내하기 위한 라인 가이드 장치(10)가 제안된다. 라인 가이드 장치(10)는 3차원적으로 편향 가능한 관절형 연결부에 의하여 관절 방식으로 연결되는 링크들을 포함한다. 본 발명에 따르면 라인 가이드 장치가 가변 길이 부분(11)을 갖도록 제공되며, 가변 길이 부분은 서로에 대해 길이 방향적으로 조정 가능하도록 함께 연결되는 다수의 링크(200A, 200B; 700A, 700B)를 포함한다. 탄성적으로 길이 방향으로 확장 가능한 복귀 요소(300)는 가변 길이 부분(11)에 복귀력을 가하여, 이 복귀력은 가변 길이 부분(11)의 신장에 대응한다. 링크(200A, 200B; 700A, 700B)들은 특히 서로에 대한 2개의 링크(200A, 200B; 700A, 700B)의 길이 방향 조정이 링크의 상대적인 회전(R1, R2)을 가져오는 방식으로 연결되거나 연결 가능하다.

Description

특히 로봇을 위한, 3차원적으로 편향 가능한 라인 가이드 장치
본 발명은 전반적으로 적어도 하나가 다른 것에 대하여 이동 가능한 2개의 연결 포인트 사이에, 케이블, 호스 등과 같은 라인을 동적으로 안내하기 위한 라인 가이드 장치에 관한 것이다. 본 발명은 특히 다자유도를 갖는 로봇, 특히 산업용 로봇 또는 산업용 관절형-아암 로봇에서 사용하기에 적합한 라인 가이드 장치에 관한 것이다.
여기서 로봇은 일반적으로 자동으로 작동되는 임의의 유형의 조작 장치를 의미하지만, 특히 다자유도를 갖는 산업용 관절형-아암 로봇을 의미한다. 그러나 본 발명은 로봇에서의 사용으로 제한되지 않으며, 예를 들어 리프팅 디바이스 등의 다른 곳에서도 유리하게 사용될 수 있다.
라인 가이드 장치는 라인, 특히 파워, 신호 및/또는 작동 매체를 공급하기 위한 공급 라인의 보호 가이드 역할을 한다. 관절형-아암 로봇에서, 라인은 예를 들어 로봇 핸드(robot hand)로도 알려진 엔드 이펙터(end effector)에 배열된 툴을 공급하는 역할을 한다.
예를 들어 에너지 가이드 체인과 같은 가장 다양한 라인 가이드 장치는 2개의 상대적으로 이동 가능한 연결 포인트 사이에 라인의 보호 가이드를 제공하는 것으로 잘 알려져 있다.
본 발명은 특히 길이를 따라 적어도 하나의 3차원 편향 가능한 부분을 포함하는 라인 가이드 장치에 관한 것이다.
이러한 일반 라인 가이드 장치는, 예를 들어 특허 EP 1 492 967 B1 또는 EP 1 616 376 B1에서 이미 제안되었다. 이러한 일반 라인 가이드 장치 또는 에너지 체인은 라인의 보호 가이드를 위한 수용 공간을 형성하는 복수의 링크를 포함하며, 여기서 링크들은 길이 방향으로 연속적으로 배열되고 각각의 관절형 연결부에 의해 관절 방식으로 함께 연결된다. 각 경우에서의 2개의 링크 사이의 관절형 연결부는 서로에 대한 연결된 링크들의 3차원 편향을 허용하며, 이는 특히 관절형-아암 로봇 또는 산업용 로봇을 사용하는 적용에 필요하지만, 이에 전용되지 않는다.
특히 이러한 적용의 경우에, 2개의 상대적으로 이동 가능한 연결 포인트 사이의 거리와 공간적 위치는 전형적으로, 예를 들어 관절형-아암 로봇의 제3 축과 관절형 아암 로봇의 제6 축 또는 엔드 이펙터 사이에서 변경된다. 이를 위해서, 연결 포인트들 사이의 가장 큰 가능한 거리와 회전 각도를 다루는 라인 가이드 장치의 길이가 필요하다. 위치적으로 의존적인 초과 길이로 인한 이러한 적용에서의 제어되지 않은 이동을 방지하기 위해, "재설정" 또는 "복원" 시스템이 선행 기술로부터 이미 알려져 있다.
이러한 복원 시스템의 일반적인 구성은 길이 방향적으로 변위 가능하게 장착된 편향 롤러를 포함하며, 편향 롤러의 길이 방향 조정이 작동 위치에 따라 필요하지 않은 (복원) 라인 가이드 장치의 길이를 끌어당기거나 후퇴시켜 루프 또는 편향 아크를 형성하는 방식으로 라인 가이드 장치는 이 편향 롤러를 중심으로 안내된다. 이러한 복원 시스템 또는 재설정 시스템의 한 예가 특허 EP 3 126 104 B1로부터 알려져 있다. 그러나 이러한 시스템의 구조는 비교적 복잡하고 구조적 공간을 차지하며, 이는 특히 로봇의 이동의 자유를 손상시킬 수 있다.
이 점에 관해서 단순화된 3차원적으로 편향 가능한 라인 가이드 장치 또는 에너지 체인을 복귀시키거나 재설정하기 위한 하나의 해결책이 특허 EP 1 200 753 B1에 제안되었다. 이 경우, 복귀 목적을 위해 라인 가이드 장치의 수용 공간에 적어도 하나의 탄성 로드가 제공되며, 이 로드는 길이 방향 축을 중심으로 탄성적이며 수용 공간에서 길이 방향으로 연장된다. 체인 링크가 회전함에 따라, 로드는 대응 복귀력을 생성한다. 그러나 이 해결책은 또한 탄성 로드를 구비한 라인 가이드 장치의 길이 방향 부분의 이동을 위한 어느 정도의 구조적 공간 또는 이동 유격을 필요로 한다. 그러나 마찬가지로, 예를 들어 로봇 아암 주위에 구조적 공간을 필요로 하는 스프링 아암을 사용한 또 다른 해결책이 DE 20 2006 0066 37 U1에 제안되었다.
따라서 위에서 설명된 본 발명의 배경을 고려하여, 본 발명의 제1 목적은 단순화되고 콤팩트 한 해결책을 제안하는 것이나, 이는 특히 재설정 시스템의 기능을 배타적으로 수행할 수 없다. 이 경우 해결책은 관절형-아암 로봇에 적합하도록 의도된다.
일반적인 라인 가이드 장치는 특히 다자유도를 갖는 로봇에서 제1 연결 포인트와 제1 연결 포인트에 대해 이동 가능한 제2 연결 포인트 사이에서, 케이블, 호스 등과 같은 가요성 라인을 안내하는 역할을 한다. 이를 위하여, 라인 가이드 장치는 특히 라인을 위한 수용 공간을 형성하며, 길이 방향으로 연속적으로 배열되고, 각각의 관절형 연결부에 의해 관절 방식으로 함께 연결된 복수의 링크를 포함한다. 관절형 연결부는 이 경우 연결된 링크들의 서로에 대한 3차원적 편향을 허용하거나 가능하게 한다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 가장 단순한 실시예에서, 라인 가이드 장치 또는 에너지 가이드 체인은 적어도 하나의 탄성 복귀 수단을 포함하며 또한 가변 길이 부분을 갖는다. 본 발명에 따르면, 라인 가이드 장치 또는 에너지 가이드 체인의 적어도 하나의 길이 방향 부분은 따라서 이 길이 방향 부분의 길이가 수정 가능하거나 가변적이도록 구성된다. 가변 길이 부분은 특히 탄성 복귀 요소에 의해 발생되는 복귀력에 대항하여 연장 가능할 수 있다.
이 경우, 가변 길이 부분은 특히 길이 방향을 중심으로 서로에 대하여 모두 상대적으로 회전 가능하도록 함께 연결되고 길이 방향으로의 가변 길이 부분의 신장을 위하여 길이 방향적으로 서로에 대해 조정 가능한 다수의 링크를 갖는다. 이 경우, 링크들은 특히 관절 방식으로 함께 연결될 수 있으며 및/또는 특히 2개의 링크의 서로에 대한 길이 방향 조정이 원하는 사전 결정된 상대 회전을 발생시키는 방식으로 연결되거나 기계적으로 결합될 수 있다.
복귀 요소는 탄성적으로 길이 방향으로 확장 가능하며 가변 길이 부분에 복귀력을 가하는 방식으로 배열되도록 의도되며, 복귀력은 가변 길이 부분의 신장에 대응한다.
본 발명의 핵심 개념은 먼저 길이 방향으로의 서로에 대한 링크들의 조정 가능성 또는 변위 가능성과 링크들의 허용된 상대적 회전의 조합을 통해 길이의 변화를 가능하게 하는 것으로 이루어지며, 이는 수용될 라인들 자체는 길이 방향으로 확장 가능하지 않기 때문이며, 즉 라인들은 기본적으로 임의의 신장을 허용하지 않기 때문이다 (여기서 라인 자체는 본 발명의 필수적인 대상물이 아니다). 본 발명은 특히 라인들을 라인 가이드 장치에 나선형으로 놓는 것이 특정 한계 내에서 길어지는 것(lengthening)을 허용한다는 인식을 기반으로 한다. 이는 링크들 사이에의 허용된 상대적 회전과 길이 방향 조정성을 결합함으로써 이용되어 비교적 간단한 후퇴 가능하고 연장 가능한 구성 또는 적어도 라인 가이드 장치의 하나의 길이 방향 부분에서 길이 방향으로 비교적 간단한 확장 가능한 구성을 가져올 수 있다.
탄성적으로 길이 방향적으로 확장 가능한 복귀 요소와 결합하여 특히 간단하고 콤팩트하며 경량의 복귀 기능성이 달성될 수 있다.
스파이럴형 또는 나선형 경로는 이 경우 가변 길이 부분 자체의 링크들에 의해 사전 결정될 수 있으며, 예를 들어, 적어도 하나의 적절하게 변형 가능한 지지 요소, 예를 들어 확장 가능한 나선형 또는 나선체형 기본 형상을 갖는 벨트형 캐리어에 의해 선택적으로 넓어지고, 그 위에서 라인들이 가변 길이 부분에 유지된다.
링크들 사이의 연결부는 다자유도를 갖는 관절형일 수 있거나 예를 들어 스크류 조인트 형태로 구현될 수 있다.
가변 길이 부분 자체가 라인의 바람직한 나선형 경로를 사전 결정한다면, 그의 링크들은 그에 따라 바람직하게는 서로에 대해 자유롭게 회전 가능하지 않으며 적절하게 사전 결정된 방식으로만 회전한다.
하나의 이러한 실시예에서, 특히 각 경우 가변 길이 부분의 연속적인 링크들의 연결부를, 서로에 대한 2개의 링크의 길이 방향 조정, 즉 방향에 따른 신장 또는 후퇴 위치로의 복귀가 길이 방향을 중심으로 하나의 회전 방향 또는 반대 회전 방향으로의 상대적인 회전을 방향의 함수로서 결정하도록 구성되는 것이 유리하다.
가변 길이 부분의 링크들 사이의 연결부는 강제 가이드 유형, 특히 회전 가이드를 포함할 수 있으며, 이는 2개의 링크의 신장 길이 방향 조정 시 그들의 제1 회전 방향으로의 상대적인 회전, 즉 다른 링크에 대한 하나의 링크의 상대 회전을 야기하며 그리고 그에 따라 반대로 2개의 링크의 복귀 길이 방향 조정시 링크들의 반대의 상대적인 회전을 야기한다. 가변 길이 부분의 3차원적 편향성이 필요하지 않다면, 이는 예를 들어 링크들을 연결하기 위한 스크류 조인트에 의하여 구현될 수 있다. 그러나 부가적인 자유도를 갖고, 가변 길이 부분의 링크들 사이에 적어도 약간의 3차원적 편향을 허용하는, 특히 길이 방향에 수직인 적어도 약 2개의 축을 허용하는 유형의 연결부 또는 조인트가 바람직하다.
한 바람직한 구성에서, 가변 길이 부분은 각 경우에 연결된 링크들이 신장 시 제1 회전 방향으로 상대적인 방식으로 회전하고 복귀 시 반대 방향으로 상대적인 방식으로 회전하는 제1 서브-부분, 및 연결된 링크들이 신장시 제1 회전 방향과 반대 방향인 제2 회전 방향으로 상대적인 방식으로 회전하고 복귀 시 반대 방향으로 상대적인 방식으로 회전하는 제2 서브-부분을 갖는다. 여기서 상대적인 회전은 회전하는 링크와 관계없이 2개의 연속적인 연결된 링크와 관련되며, 즉 하나의 링크가 다른 링크에 대해 회전한다. 따라서 바람직하게는 각 경우에 각 서브-부분에서, 단지 하나의 사전 결정된 회전 방향만이 연장 또는 전개 방향 (신장 시)으로 허용되거나 발생되며 복귀 방향에서는 반대 회전 방향, 즉 상대적인 회전만이 가변 길이 부분이 연장되고 있거나 다시 수축되고 있는지 여부에 따라 한 방향 또는 다른 방향으로 진행된다. 따라서 나선형으로 나아가는 라인들이 각 경우 2개의 반대 나선형 형상 사이에서 확실하게 앞뒤로 이동되며, 따라서 과도한 부하를 피한다는 것이 보장될 수 있다.
특히 바람직하게는, 상대적으로 강성의 라인의 경우에도 가변 길이 부분을 가능한 가장 작은 길이 방향 치수에 대응하는 기본 위치로 수축시키기 위하여, 복귀 요소는 길이 방향으로 프리텐셔닝, 특히 필요에 따라 조절 가능한 프리텐셔닝을 가하도록 배열되며, 즉 이 기본 위치에서 최대 신장을 허용한다. 따라서 복귀 요소는 후퇴된 가장 짧은 위치로의 복원을 안정적으로 보장한다.
적어도 하나의 탄성 복귀 요소는 특히 로프 또는 밴드로서 구현될 수 있다. 바람직하게는 고무 스레드(threads) 및/또는 고무 밴드와 편조 커버(braided cover)를 갖는 고무 케이블이 특히 복귀 요소로 사용될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 적합한 스파이럴 스프링이 복귀 요소로서 제공될 수도 있다.
하나의 추가적인 개발예에서, 복귀 요소의 프리텐셔닝을 조정하기 위한 조정 디바이스가 가변 길이 부분의 적어도 하나의 종단 영역에, 특히 가변 길이 부분의 종단 링크에 제공된다.
라인의 가능한 가장 낮은 로딩(loading)을 위해, 특히 반대 방향으로 회전 가능한 2개의 서브-부분을 사용할 때, 가변 길이 부분의 2개의 서브-부분 사이에 중간 편이 제공될 수 있으며, 이 편(piece)은 안내될 라인에 대한 스트레인 릴리프를 갖는다. 중간 편은 바람직하게는 가변 길이 부분의 다수의 링크의 구조적 길이 또는 피치보다 더 큰 구조적 길이를 갖는다.
이러한 중간 편은 특히, 예를 들어 각 경우에 반대 회전 가이드를 사용하거나 선택적으로 비회전적으로, 반대 방향으로 회전하는 서브-부분과 그의 길이 방향 종단에서 연결될 수 있다.
특히 로프형 복귀 요소의 경우, 각 경우에 적어도 가변 길이 부분의 링크는 중앙 관통 구멍을 갖는 중앙 코어를 갖는 것이 특히 바람직하며, 이를 통해 탄성 복귀 요소가 유격을 갖고 자유롭게 안내된다. 이는 탄성 복귀 요소가 라인 가이드의 중립 축에 배열되는 것을 허용한다. 복귀 요소는 바람직하게는 유격을 갖고 낮은 마찰과 마모를 갖는 코어를 통해 안내되는 것이 바람직하다
예를 들어 링크의 연결부가 튜브형 쉘 부분을 사용하여 달성된다면, 중앙 코어가 절대적으로 필수적인 것은 아니다. 그러나 예를 들어 -라인에 대한 부가적인 지지 구성 요소 없이- 가변 길이 부분 자체가 원하는 라인의 경로를 사전 결정한다면, 중앙 코어를 갖는 구성이 특히 바람직하다.
중앙 코어는 바람직하게는 회전 가이드의 가이드 요소를 가질 수 있거나 형성할 수 있으며 및/또는 바람직하게는 서로에 대한 2개의 링크의 길이 방향 조정 시 길이 방향을 중심으로 하는 회전의 한 방향 또는 반대 방향으로의 상대적인 회전을 방향의 함수로서 사전 결정할 수 있다. 코어는 예를 들어 양 측에 스크류 조인트의 조인트 부분을 형성할 수 있거나, 더 많은 자유도를 갖는 더 복잡한 조인트를 형성할 수 있다. 대안적으로, 원하는 상대적인 회전은 또한 링크의 쉘 부분 상의 반경 방향 외부 가이드 부분, 예를 들어 회전 가이드를 통해 달성될 수 있다.
바람직하게는 적어도 가변 길이 부분의 또는 각 서브-부분의 링크, 또는 또한 모든 링크가 각 경우에 길이 방향으로 반대로 조인트 헤드와 조인트 리셉터클을 형성하는 중앙 코어를 갖도록 제공되며, 이 조인트 리셉터클은 링크의 조인트 헤드와의 관절형 연결을 위해 일치하게 구성된다.
이 경우, 조인트 헤드와 조인트 리셉터클은 바람직하게는 특히 조인트 리셉터클의 내부의 하나 이상의 나선형으로 나아가는 가이드 면에 의하여 의도된 또는 원하는 상대적인 회전을 사전 결정하기 위하여 회전 가이드를 동시에 형성한다. 예를 들어, 조인트 헤드와 조인트 리셉터클은 조인트 헤드 상의 하나 이상의 가이드 요소와 상호 작용하여 상대적인 회전을 사전 결정할 수 있다.
조인트 헤드의 상이한 형상들 및 상호작용하는 조인트 리셉터클이 본 발명의 범위에 속한다.
한 변형에서, 조인트 헤드가 실질적으로 삼각형 횡단면을 갖는, 바람직하게는 아치형으로 둥근 측면을 갖는 기본 형상을 갖도록 제공되며, 이의 3개의 정점은 조인트 리셉터클의 내부의 대응하는 나선형으로 나아가는 가이드 면에 대해 가이드 요소로서 안내된다.
또 다른 변형에서, 조인트 헤드가 실질적으로 타원형 횡단면을 갖는 기본 형상을 갖도록 제공되며, 이의 2개의 주요 정점은 조인트 리셉터클 내부의 대응하는 나선형으로 나아가는 가이드 면에 대해 가이드 요소로서 안내된다.
원칙적으로, 적합하게 구성될 때, 조인트 헤드 및 조인트 리셉터클은 길이 방향적으로 조정 가능하고 상대적으로 회전 가능하며 또한 연결된 링크들의 3차원적 상호 편향을 위하여 길이 방향에 수직인 적어도 2개의 축을 중심으로 회전 가능한 관절형 연결부를 형성하며, 여기서 특히 조인트 헤드의 기본 형상의 측면은 길이 방향 단면에서 오목하게 형상화되며, 특히 3차원적 편향성을 위한 곡률 반경에 대응한다. 이 경우 조인트 헤드와 조인트 리셉터클은 볼-소켓 조인트의 작용과 유사하게 상호 작용한다.
특히 사출 성형된 플라스틱 재료에서 본 발명에 따른 링크의 조립을 단순화하기 위해 또는 더 나은 제조 능력을 위하여, 조인트 헤드 및 조인트 리셉터클은 바람직하게는 2개의 별도의 플라스틱 재료 구성 요소에 의해 형성된다. 이는 특히 코어의 2개 부분 구성에 의해, 예를 들어 함께 끼워질 수 있고 바람직하게는 길이 방향 축 상으로 배치된 인터페이스 평면에 연결 가능한 2개의 상보적인 사출 성형 부분으로 달성될 수 있다. 이러한 방식으로, 특히 원하는 회전적 그리고 병진적 상대적 조정을 달성하기 위해 리셉터클의 복잡한 기하학적 구조를 보다 쉽게 또는 유리하게 생산하는 것이 특히 가능하다. 상보적인 코어 부분들은 이 경우에 연동 및/또는 비연동 방식으로 연결될 수 있다.
조립 또는 회전 방향의 조정 능력을 단순화하기 위해, 조인트 리셉터클 자체는 또한 리셉터클의 코어에 부착되는 적어도 2개의 개별 인서트 부분에 의해 형성될 수 있으며, 여기서 각 인서트 부분은 바람직하게는 각 경우에 나선형으로 나아가는 내부 표면을 갖는다.
적어도 가변 길이 부분의 또는 그의 서브-부분의 링크 또는 모든 링크는 바람직하게는 각 경우에 적어도 2개의 실질적으로 반경 방향 웹을 갖는 중심 코어를 가지며, 웹을 통해 각 경우에 적어도 하나의 쉘 세그먼트가 유지된다. 여기서 쉘 세그먼트는 반경 방향으로 수용 공간의 범위를 제한하는 역할을 하며, 여기서 쉘 세그먼트들은 바람직하게는 위를 향해 선회 가능한 방식으로 배열되고 및/또는 유연한 구조로 되어 있으며 쉘 세그먼트들의 각 쌍 사이에 삽입 개구를 형성한다. 이는 필요하다면 라인의 설치 또는 교체를 단순화한다. 적어도 가변 길이 부분에서, 쉘 세그먼트들은 선택적으로 원주 방향 및 길이 방향적으로 폐쇄된 튜브를 형성할 수 있다. 이러한 구성으로, 각 경우 연속적인 링크들 사이의 연결부는 쉘 세그먼트에서 회전 가이드를 포함할 수 있으며, 특히 비스듬하게 연장되는 그루브와 돌출부는 쉘 세그먼트들의 중첩 영역에서 그루브 내에서 맞물린다.
한 변형에서, 길이 방향으로 길이 방향적으로 조정 가능한 연결부는 각 경우에 적어도 2개의 길이 방향 멈춤부를 포함하며, 멈춤부는 양 방향으로의 2개의 링크의 길이 방향 조정을 제한한다. 대응하는 길이 방향 멈춤부는 코어 및/또는 쉘 세그먼트 상에 제공될 수 있다. 연장 및/또는 후퇴를 제한하기 위한 2개의 길이 방향 멈춤부는 특히 바람직하게는 코어 상의 조인트 리셉터클에 의해 형성된다. 따라서 이 목적을 위해서는 쉘 세그먼트에 대한 구성 조치가 필요하지 않다.
2개의 인접한 링크 사이의 길이 방향적으로 조정 가능한 연결부의 길이 방향 유격 또는 축 방향 조정 크기는 링크의 링크 피치 또는 축 방향 구조적 길이의, 특히 중앙 코어의 바람직하게는 적어도 20%, 바람직하게는 적어도 30%, 특히 최대 45%에 달한다.
원하는 특성에 따라, 라인 가이드 장치는 3차원적으로 편향 가능한 방식으로 연결된 복수의 링크가 가변 길이 부분의 링크들의 수와 다르게 구현되도록, 특히 길이 방향적으로 조정 가능하지 않도록, 즉 인장력 전달의 방향으로 서로에 대해 조정 가능하거나 신장 가능하지 않도록 (인장 응력에 저항하도록) 또는 중립 축을 따라 변하지 않는 구조적 길이를 갖도록 구성될 수 있다.
따라서, 특히 자체로서 공지된 디자인의 제1 유형의 3차원적으로 편향 가능한 링크들은 서로에 대해 길이 방향적으로 조정 가능하지 않으며, 제2 유형의 본 발명에 따라 구성된, 가변 길이 부분에 제공된 링크들에 의해 라인 가이드 장치에 연결될 수 있다.
본 발명에 따라 구성된 링크들은 특히 연결부, 특히 관절형 연결부의 유형에 의하여 다르며, 이 연결부에 의하여 링크들은 각 경우에 그 자체로서 공지된 디자인의 3차원적으로 편향 가능한 링크들로부터 쌍으로 함께 연결되고, 이를 제외하고 예를 들어 쉘 부분 등에 의한 포괄적인 경계와 관련하여 공지된 디자인과 유사하거나 실질적으로 동일한 디자인을 갖는다.
하나의 바람직한 실시예에서, 길이 방향 부분은 인장 응력에 저항하는 적어도 하나의 길이 방향 부분을 갖는, 길이 변경을 위해 본 발명에 따라 구성된 링크와 연결되며, 이 길이 방향 부분은 가변 길이가 아니고 다른 유형의 3차원적으로 편향 가능한 링크로 이루어진다. 가변 길이 부분은, 예를 들어 비-가변 길이의 2개의 이러한 길이 방향 부분들 사이에 제공될 수 있다.
대안적으로, 용도에 따라, 라인 가이드 장치의 모든 링크들은 또한 3차원적으로 편향 가능할 수 있으며 또한 길이 방향적으로 조정 가능하도록 그리고 서로에 대해 상대적으로 회전 가능하도록 구현될 수 있다. 전체 라인 가이드 장치는 모두 3차원적으로 편향 가능하게 연결되고 가변 길이 조정을 허용하는 링크들로 이루어질 수 있다.
반대 방향들로 회전 가능한 서브-부분에서, 링크들은 바람직하게는 관절형 연결부에서 상이한 회전 방향을 제외하고 실질적으로 구조적으로 동일한 구성일 수 있으며 부가적인 중간 편을 통해 연결될 수 있다.
사용 시, 라인 가이드 장치는 전형적으로 내부에서 안내되는 적어도 하나의 라인을 가지며, 여기서 적어도 하나의 라인은 가변 길이 부분에서 나선면체로 또는 나선형으로 나아가도록 배열되며, 특히 반대 회전 방향으로 나아가는 제1 서브-부분의 제1 나선 코일과 제2 서브-부분의 제2 나선 코일에 대응한다.
본 발명은 또한 위에서 설명된 구성들 중 하나의 구성에 따른 라인 가이드 장치를 갖는 로봇, 특히 산업용 관절형-아암 로봇에 관한 것이다.
본 발명은 케이블, 호스 등과 같은 모든 유형의 공급 라인을 위하여, 특히 파워 및 데이터 공급 라인뿐만 아니라 압축 공기 호스 등을 위하여 사용 가능하다.
본 발명의 추가 세부 사항, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 이루어진 바람직한 실시예의 다음의 상세한 설명에 의해 드러난다.
도 1a 내지 도 1d는 라인 가이드 장치가 후퇴 또는 복원된 제1 위치 (도 1a 및 도 1b) 및 라인 가이드 장치가 연장된 제2 위치 (도 1c 및 도 1d)에 있는, 본 발명에 따른 라인 가이드 장치를 갖는 관절형-아암 로봇의 측면도 및 사시도를 보여주고 있다.
도 2a 내지 도 2e는 신장 가능한 라인 가이드 장치를 위한 본 발명에 따른 체인 링크의 제1 예시적인 실시예의 도면을 보여주고 있다.
도 3a 내지 도 3d는 도 2a 내지 도 2e에 따른 순전히 예시적인 수의 링크를 갖는 신장 가능한 가변-길이 부분을, 후퇴 상태에서의 길이 방향 단면도 (도 3a) 및 정면도 (도 3b)로, 그리고 연장되고 신장 상태에서의 길이 방향 단면도 (도 3c) 및 정면도 (도 3d)로, 후퇴 상태로 복귀하기 위한 탄성 복귀 요소와 함께 보여주고 있다.
도 4는 후퇴 상태와 연장 상태에서의 본 발명에 따른 라인 가이드 장치에서 안내되는 라인의 라인 거동 또는 나선형 라인 경로의 개략도를 보여주고 있다.
도 5a 및 도 5b는 도 2a 내지 도 2e에 따른 링크의, 반대 방향으로 회전 가능한 2개의 서브-부분을 갖는 신장 가능한 가변 길이 부분을 갖는 특히 바람직한 배열을 보여주고 있다.
도 6a 내지 도 6g는 라인 가이드 장치의 신장 가능한 길이 방향 부분의 제2의 예시적인 실시예의 도면들을, 길이 방향 부분의 후퇴 상태 (도 6a, 6c) 및 연장 상태(도 6b, 6d)로, 완전 후퇴 상태에서 안에서 안내된 라인의 경로에 대한 측면도(도 6e)로, 그리고 반-연장 상태 (도 6f) 및 완전 연장 상태 (도 6g)로, 달성 가능한 길이 변화의 백분율 표시와 함께 보여주고 있다.
도 7a 내지 도 7d는 제2 예시적 실시예의 2개의 체인 링크의 도면을 사시도 (도 7a, 도 7b)로, 그리고 시계 방향으로 회전하는 조인트를 위한 하나의 체인 링크(도 7c)와 반시계 방향으로 회전하는 조인트를 위한 하나의 체인 링크(도 7d)와 함께 전개 도면으로 보여주고 있다.
도 8은 도 7c 또는 도 7d에 따른 체인 링크의, 반대 방향으로 회전하는 서브-부분들을 연결하기 위한 중간 편의 예시적인 실시예를 보여주고 있다.
도 9는 도 7a 내지 도 7d에 따른 체인 링크를 일반적인 체인 링크와 연결하기 위한 연결하기 위한 종단 편 또는 연결 편의 예시적인 실시예를 보여주고 있다.
도 10a와 도 10b는, 예를 들어 더 큰 직경에 대한 도 7의 변형으로서 본 발명의 제3 예시적인 실시예에 따른 체인 링크의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제4 예시적인 실시예에 따른 체인 링크의 사시도이다.
도 12a 내지 도 12c는 도 2의 변형으로서 본 발명의 제5 예시적인 실시예에 따른 체인 링크의 사시도를, 2개의 반대되는 회전 방향들 중 하나를 선택적으로 사전 결정하는, 조인트 리셉터클의 2개의 상호 교환 가능한 다중 부분 인서트 (도 12d, 도 12e)와 함께 보여주고 있다.
도 13a 및 도 13b는 도 2의 변형으로서, 본 발명의 제6 예시적인 실시예에 따른 체인 링크의 사시도를 보여주고 있다.
도 1a 내지 도 1d는 산업용 로봇의 예로서, 여기서 직렬 기구학을 갖는 관절형-아암 로봇(1), 예를 들어 그 자체로 공지된 구조의 6-축 버클링 아암 로봇을 보여주고 있다. 본 발명은 특히 다자유도를 갖는 이러한 로봇 아암에 유리하게 적용 가능하지만 배타적인 것은 아니다. 2개의 연결 포인트(2, 3) 사이, 여기서는 예를 들어 제3 축과 제6 축에 라인 가이드 장치(10)가 배열되며, 여기서 라인 가이드 장치(10)는 종단에서 클립을 사용하여 관절형 아암 로봇(1) 상의 2개의 연결 포인트(2, 3)에 고정된다. 연결 포인트(3)는 로봇 축 (제4 내지 제6 축)에 따라 연결 포인트(2)에 대해 공간적으로 이동 가능하다.
도 1이 보여주는 바와 같이, 라인 가이드 장치(10)는 적어도 하나의 가변 길이 제1 부분(11)을 가지며, 3차원적으로 편향 가능한 제2 부분(12)은 제1 부분에 연결되어 있다. 이 부분(11, 12)들은 모두 각각 3차원적으로 편향될 수 있으며 길이가 가변적일 수 있다. 대안적으로, 제1 부분(11)만이 가변적인 길이일 수 있으며 선택적으로 또한 3차원적으로 편향 가능한 반면, 제2 부분(12)은 그 자체로 공지된 체인 링크를 포함한다. 제2 부분(12)은, 예를 들어 EP 1 616 376 B1 또는 US 7,439,446 B2 (=WO 2004/093279 A1) (이 선행 문헌의 교시는 이에 관하여 원용에 의해 본 명세서에 포함된다)로부터의 구성에 따른 체인 링크를 포함할 수 있거나, 이러한 공지의 체인 링크로부터 조립될 수 있다.
제1 부분(11)과 제2 부분(12) 사이의 연결부 (도 1a)는 아래에서 더 설명되는 바와 같이 특정 연결 편 또는 종단 편에 의해 달성될 수 있다.
도 2a 내지 도 2e는 가변 길이 부분(11)을 형성하기 위한 체인 링크(200)의 제1 예를 보여주고 있다. 그 자체로 공지된 구성에서, 체인 링크(200)는 쉘(201)을 포함하며, 이 예에서 쉘은 길이 방향 축(L)을 중심으로 원주 방향으로 폐쇄되어 구현된다. 쉘(201)은 3개의 반경 방향 웹(202)에 의해 체인 링크(200)의 코어(210)에 연결되며, 예를 들어 플라스틱 재료로 단일 부재로 만들어질 수 있다. 쉘(201)과 코어(210) 사이에서, 체인 링크(200)는 라인 (보이지 않음)을 위한 수용 공간으로서, 웹(202)에 의해 분리된 3개의 챔버(203)를 형성한다. 챔버는 축 방향으로 전체에 걸쳐 개방되어 있다. 쉘(201)과 웹(202)은, 예를 들어 길이 방향 축(L)을 중심으로 회전 대칭으로 배열 및 구성된다.
본 발명의 하나의 특정 양태는 체인 링크(200)의 예시적인 부분을 기반으로 하는 도 3a 내지 도 3c에 의하여 보여지는 바와 같은, 연속적인 체인 링크(200)들 사이의 연결부의 구성에 있다. 인접한 체인 링크(200)들을 연결하기 위해, 코어(210)는 한 길이 방향 종단에 조인트 헤드(220)를 갖고 있으며 다른 길이 방향 종단에는 공액 구성(conjugate configuration)의 조인트 리셉터클(230)을 갖고 있다. 조인트 헤드(220)와 조인트 리셉터클(230)은, 도 3a와 도 3c 간의 비교에서와 같이, 연결된 체인 링크(200)들이 길이 방향으로 서로에 대해 길이 방향적으로 조절 가능하도록 그리고 도 3b 또는 도 3d의 정면도를 통해 도시된 바와 같이, 서로에 대한 2개의 체인 링크(200)의 길이 방향 조정이 사전 결정된 각도 양만큼 그의 상대적인 회전을 야기하는 방식으로 구성된다.
도 2a, 도 2b 및 도 2e에서 가장 명백한, 조인트 헤드(220)의 기하학적 구조는 이 예에서 길이 방향 축(L)에 수직인 실질적으로 삼각형 횡단면을 갖는 기본적인 형상을 가지며, 여기서 이 횡단면에서 측면(221)은 제1 반경에 따라 아치형으로 둥글며 (도 3b 참조) 정점(222) 또는 포인트는 현저하게 더 작은 제2 반경에 따라 둥글다 (도 3d 참조). 길이 방향 축을 따른 각 길이 방향 단면에서, 아치형 삼각형 조인트 헤드(220)의 외부면은 비교적 작은 제3 반경에 따라 부가적으로 둥글며, 즉 이 둥근 부분은 도 2e와 함께 도 2a에서 보여지는 바와 같이 원주 방향으로 제공된다. 따라서, 조인트 리셉터클(230)에서는, 가장 큰 단면적의 윤곽에 따라 곡선형 접촉만이 달성될 수 있으며, 여기서 둥근 부분은 축 방향으로의 또는 길이 방향 축에 수직인 2개의 축을 중심으로 하는 제3 반경에 따른 기울어짐(tilting) 또는 볼 조인트 유형의 이동을 허용한다. 조인트 헤드(220)는 넥(neck)형 저널(223)을 통하여 조인트 리셉터클(230)의 벽과 일체로 연결된다.
도 3a 및 도 3c는 확장기 로프(expander rope) 또는 로프형 고무 케이블 형태의 복귀 요소(300)를 부가적으로 보여주고 있다. 이는 바람직하게는 고탄성 고무 스레드(thread) 및 이의 보호를 위한 편조형 커버로 구성된다. 복귀 요소(300)는 코어(210)의 대응 중앙 통로 개구(225)를 통해 길이 방향 축(L)에 동축적으로 나아가며, 또한 인장 응력에 강하게 되도록 가변 길이 부분(11)의 종단에서, 예를 들어 클램핑 링(302)을 이용하여 체인 링크(200)에 체결된다. 복귀 요소(300)는 길이 방향적으로 탄성적으로 확장 가능하도록 의도되고, 또한 가변 길이 부분(11)에 축 방향으로 향하는 복귀력을 가하며, 이는 가변 길이 부분의 신장에 대응한다. 즉, 부분은 도 3c의 연장 위치로부터 도 3a의 후퇴 위치로 복원된다.
2개의 체인 링크(200)의 각 연결부의 조인트 헤드(220)는 여기서 연결부가 회전 가이드 또는 강제적 가이드 역할을 하는 방식으로 조인트 리셉터클(230)의 내부 표면(232)과 상호 작용하며, 이는 길이 방향 조정의 경우(도 3a 내지 도 3c) 체인 링크(200)들을 제1 회전 방향으로 서로에 대해 회전시키고, 복귀 길이 방향 조정의 경우에는 반대의 상대적인 회전을 유발한다. 이를 위하여, 조인트 리셉터클(230)은 조인트 헤드(220)의 외부 윤곽의 나선형 회전에 대응하는 내부 표면(232)을 구비한다. 즉, 축 방향 공급의 경우 내부 표면(232)은 조인트 헤드(220)의 윤곽을 회전시킴으로써 생성된 표면에 대응한다. 따라서, 조인트 리셉터클(230)은 조인트 헤드(220)의 회전 가능한 그리고 길이 방향적으로 조정 가능한 장착을 위한 네거티브 형상, 특히 조인트 헤드(220)의 대응하는 회전 병진 이동에 의해 생성된 체적부(volume)와 결합하는 네거티브 형상 및 기술적으로 필요한 이동 유격(movement play)을 형성한다. 따라서, 조인트 헤드(220)의 3개의 정점(222)은 대응하는 나선형으로 나아가는 가이드 면에 대한 가이드 요소로서 안내되며, 여기서 가이드 면은 조인트 리셉터클(230)의 내부에 일종의 내부 스레드와 유사한 트로프(through)형 그리고 나선형 웰을 형성한다. 체인 링크(200)들은, 서로에 대한 2개의 링크의 길이 방향 조정이 하나의 또는 다른 회전 방향으로의 후퇴 또는 연장에 따라 그의 상대적인 회전을 가져오는 방식으로 연결되거나 결합된다.
최대 연장 또는 신장을 제한하기 위한 길이 방향 멈춤부로서, 각 경우에서의 쉘(201)들은 삽입 위치에서 서로의 내부에서 록킹적으로 맞물린다. 이를 위하여, 쉘(201)은 한계 멈춤부로서의 후방 환형 림(205) 및 결합 멈춤부로서 림(205)에 부딪히는 안으로 돌출된 환형 칼라(207)를 갖는 원주형 환형 그루브를 갖는다. 특히, 복귀 요소(300)가 체인 링크(200)들을 서로에 대해 클램핑할지라도 복귀 요소(300)의 파손은 라인 가이드 장치 또는 에너지 체인(10)의 가변 길이 부분(11)의 분리를 야기해서는 안되기 때문에 길이 방향 멈춤부가 바람직하다. 그러나 길이 방향 멈춤부는 또한 예를 들어 중앙 코어와 다르게 구현될 수도 있다 (아래 추가로 참조).
도 4는 가변 길이 부분에서 안내되는 라인의 2개의 상이한 나선형 또는 나선면체형 경로(S1 및 S2)의 개략도이다. 위치 S1은 라인 가이드 장치(10)의 후퇴 또는 복원 위치에 대응한다 (도 1a 및 도 1b 참조). 위치 S2는 라인 가이드 장치(10)의 연장 위치에 대응한다(도 1c 및 도 1d 참조).
도 5a 및 도 5b는 특히 바람직한 실시예를 도시하고 있으며, 여기서 가변 길이 부분(11)은 제1 서브-부분(11A)을 갖고, 제1 서브-부분에서 연결된 체인 링크(200A)들은 각 경우에 신장 시 길이 방향(L)을 중심으로 제1 회전 방향(R1)으로 그리고 복원 시 반대 방향(R2)으로 상대적으로 회전한다. 또한, 가변 길이 부분은 제2 서브-부분(11B)을 가지며, 제2 서브-부분에서 연결된 체인 링크(200B)들은 신장 시 제1 회전 방향(R1)과 반대 방향으로 제2 회전 방향(R2)으로 그리고 복원 시 제1 회전 방향(R1)과 반대 방향으로 상대적으로 회전한다. 이렇게 하여, 서브-부분(11A, 11B)의 회전들은 서로 상쇄되며, 따라서 전체적으로 가변 길이 부분(11)의 종단에서는 회전이 전달되지 않으며 또한 라인은 완만하게 다루어진다. 링크(200A, 200B)의 수는 바람직하게는 2개의 서브-부분(11A, 11B)에서 동일하다. 각 서브-부분(11A, 11B)의 링크(200A, 200B)들의 구성은 각각의 조인트 리셉터클(230)에 의해 사전 결정된 회전 방향만이 상이하며, 즉 조인트 리셉터클(230)들은 반대 방향을 갖는다. 따라서, 한 서브-부분(11A)에서, 링크들은 신장 또는 연장 시 (예를 들어, R1) 서로에 대해 시계 방향으로 회전하며, 다른 서브-부분(11B)에서는 링크들은 연장 시 (예를 들어, R2) 서로에 대해 반시계 방향으로 회전하거나 그 반대로 회전하며, 그에 따라 다시 후퇴될 때 반대 방향으로 뒤로 회전한다.
또한, 이 경우 가변 길이 부분의 서브-부분(11A, 11B)들 사이에 특수 중간 편(250)이 제공된다. 중간 편(250)은, 예를 들어 쉘의 대응하는 슬롯을 기반으로, 안내될 라인을 위하여 스트레인 릴리프를 허용한다. 중간 편(250)은 바람직하게는 링크(200A, 200B)의 구조적 길이 또는 피치보다 더 큰 구조적 길이를 갖는다.
중간 편(250)은 링크(200A, 200B)에 따라 그의 길이 방향 종단에 구성되고 반대의 회전하는 서브-부분(11A, 11B)과 연결되는 코어(252)를 가질 수 있다.
길이 방향적으로 조정 가능한 연결부를 위한 유격(play)으로서 허용되는, 길이 방향으로 각각 2개의 링크(200A 및 200B) 사이에 의도적으로 허용 가능한 상대적인 조정량은 도 5b에서 d로 지정되어 있으며, 또한 가변 길이 부분(11)의 모든 체인 링크에 걸쳐, 완전히 연장된 위치에서의 최대 길이 차이(L2-L1)로 합산된다 (도 5b).
또 다른 바람직한 예시적인 실시예가 이제 도 6 내지 도 9를 기반으로 더 상세하게 설명될 것이다.
도 6a 내지 도 6d는 도 1a에 따른 배열체를 위한 라인 가이드 장치(10)의, 2개의 서브-부분(11A, 11B)으로 구성된 가변 길이 부분(11)을 보여주고 있다. 서브-부분(11A, 11B)들은 마찬가지로 연장 시 길이 L1을 갖는 완전 후퇴 상태(도 6a, 도 6c)에서 길이 L2를 갖는 완전 연장 상태(도 6b, 도 6d)로 서로 반대 방향으로 자체적으로 회전하며, 예를 들어 1.3*L1≤ L2≤1.5*L1, 예를 들어 L2=140%*L1이다 (도 6g). 이를 위하여, 서브-부분(11A, 11B)들은 각각 도 7a 내지 7d에 따른 연결된 체인 링크(700A, 700B)로부터 조립되며 또한 가이드 라인(60)이 스트레인 릴리프를 겪는 도 8에 따른 특정 중간 편(800)을 통하여 서로 연결된다. 끝으로, 각 서브-부분(11A, 11B)은 각 경우에, 예를 들어 EP 1 616 376 B1 또는 US 7,439,446 B2(=WO 2004/093279 A1)에 따라 구성된 일반적인 체인 링크의 길이 방향 부분과의 연결을 위한 특수 종단 편(900)을 갖는다. 위에서 추가로 설명되고 도 6a 내지 도 6d에서 도시된 바와 같이, 여기서도 2개의 서브-부분(11A, 11B)은 서로에 대한 각각 반대 방향들, 시계 방향 및 반시계 방향으로의 회전으로 텔레스코프적으로 연장 또는 신장될 수 있다.
도 6e 내지 도 6g는 부분(11)에서, 여기서는 예를 들어 6개의 가이드 라인(60)의 배열 및 경로를 보여주고 있다. 가변 길이 부분(11)에서, 각 라인은 나선형으로 또는 나선면체로 나아가며, 즉 제1 서브-부분(11A)에서 예를 들어 R1 방향으로 시계 방향으로 회전하는 제1 나선형 코일(61A) 및 제2 서브-부분(11B)에서 반대 회전 방향으로 나아가는, 예를 들어 반시계 방향으로 회전하는 제2 나선형 코일(61B)에 대응한다. 여기서 모든 라인(60)은 완전한 후퇴 상태에서 대응하는 다중 나선 번들로 함께 꼬여지며, 도 8에 따라 중간 편(800)에서의 중간 영역에서 스트레인-릴리프된다. 나선형 코일(61A, 61B)들의 회전 방향들은 체인 링크(700A, 700B)의 회전 방향에 대응하며 또한 서로 반대이다. 완전한 연장 상태 (도 6g)에서, 라인(60)들은 그후 실질적으로 직선 라인으로 늘려지며, 즉 2개의 나선형 코일(61A, 61B)은 풀려진다. 이를 위해, 완전한 연장 상태에서 서브-부분(11A, 11B)들은 라인(60)을 위한 직선 관통형 리셉터클을 형성한다 (도 6d 참조).
도 7a 내지 도 7d는 반대로 회전하는 서브-부분(11A, 11B)들을 갖는 가변 길이 부분(11)을 형성하기 위한 체인 링크(700A, 700B)의 제2 예를 상세하게 보여주고 있다. 간결함을 위하여, 도 2 내지 도 5와의 실질적인 차이점만이 검토된다. 체인 링크(700A, 700B)는 동일한 부품으로 제조된 아치형 쉘 세그먼트(71)를 갖고 있다(도 7c 및 도 7d). 도 7a 내지 도 7d에서, 쉘 세그먼트(71)는 길이 방향 축(L) 주위에서 원주 방향으로 폐쇄되지 않으며, 오히려 각 경우에 라인(60)의 설치 또는 교체를 간략화하기 위하여 양 측부에 삽입 개구(71A, 71B)를 형성한다. 2개의 쉘 세그먼트(71)의 각각은 정확히 하나의 반경 방향 웹(72)을 통해 체인 링크(700A, 700B)의 코어(710)와 연결된다. 따라서 각 체인 링크(700A, 700B)는 여기서 라인(60)을 수용하기 위한 2개의 별도의 축 방향 개방 챔버를 형성한다 (도 6d 참조).
각 체인 링크(700A, 700B)는, 여기서는 또한 축 방향으로 반대되는, 하나의 길이 방향 종단에 조인트 헤드(720) 그리고 각각 다른 길이 방향 종단에 공액적으로 구성된 조인트 리셉터클(730A 또는 730B)을 갖는 코어(710)를 갖는다. 특히 조인트 리셉터클(730A 또는 730B) 각각의 복잡한 기하학적 구조의 보다 간단한 제조를 위하여, 조인트 리셉터클(730)에서의 조인트 헤드(720)의 간략화된 설치를 위하여, 도 7a 내지 도 7d에서, 코어(710)는 2개의 부분으로, 여기서는 조인트 헤드(720)를 포함하는 제1 부분(710A)과 조인트 리셉터클(730A 또는 730B)을 각각 형성하기 위한 리드(lid)형 제2 부분(710B)으로 구성된다. 제2 부분(710B)은 제1 부분(710A)과 상보적이며 이와 연동적으로 연결 가능하다. 2개 부분 구조는, 특히 각각의 조인트 헤드(720)의 결합을 위하여 각 조인트 리셉터클(730A 또는 730B)에 대한 개구에서의 주변 리테이닝 림(733)을 허용한다. 리테이닝 림(733)은 특히 연장 또는 연장 시 축 방향 멈춤부의 역할을 하지만, 맞물림 조인트 헤드(720)를 지지하는 원통형 넥(neck)에 부딪침으로써 3차원 편향성을 제한할 수도 있다. 반대 방향으로, 후퇴 시, 조인트 헤드(720)는 내부에서 조인트 리셉터클(730A 또는 730B)의 내부 표면에 부딪힌다.
도 7c 및 도 7d가 도시하는 바와 같이, 웹(72)의 구성의 결과로서, 제2부분(710B)이 제1부분(710A)에 안정적으로 고정된다. 이는 2개의 부분(710A, 710B)이 각 경우에 2개의 반분(711)으로부터 샤프트, 핀 등, 예를 들어 정사각형을 합동으로 형성하고, 그 위로 공액 리셉터클(712), 예를 들어 정사각형 리셉터클이 매칭(matching) 방식으로 미끄러진다는 점에서 달성된다. 쉘 세그먼트(71)들의 서로에 대한 체결 시, 2개의 반분(711)은 리셉터클(712)로의 삽입에 의하여 고정되며, 여기서 각 쉘 세그먼트(71)는 예를 들어 자기-탭핑 스크류를 사용하여 코어(710)에 체결된다. 리셉터클(712)은, 쉘 세그먼트(71)와 일체인 상태이고 또한 코어(710)의 구성 부분(710A, 710B)을 서로에 대해 안정적으로 유지시키고 고정하는 내부 돌출부로 형성된다. 더욱이, 도 7a 내지 도 7d는 또한, 제1 부분(710A)에서 복귀 요소(300) (도 5a 및 도 5b 참조)를 위한 동축적인 개방 관통 통로 개구(725)를 보여주고 있으며 도시하며, 이 개구의 마우스(mouth)는 보호 목적으로 플레어형(flared)이다.
도 7d과의 도 7c의 비교는 체인 링크(700A, 700B)들은 각각의 조인트 리셉터클(730A 또는 730B)의 회전 방향에 있어 각각 다르고 조인트 리셉터클은 시계 방향 회전(R1) 또는 반시계 방향 회전(R2)을 위하여 구성되어 있다는 것을 보여주고 있으며, 여기서 조인트 헤드(720)는 각 경우에 동일하게 구성된 상태로 유지된다. 조인트 헤드(720)와 조인트 리셉터클(730A 및 730B)은 각각 서로에 대해 원하는 축 방향 길이 방향 변위를 허용하고 동시에 원하는 상대적인 회전도 사전 결정한다. 이를 위하여, 연결부가 연장 또는 후퇴 시 2개의 연결된 체인 링크(700A, 700B)의 회전을 사전 결정하는 일종의 회전 가이드 또는 강제 가이드 역할을 하는 방식으로, 이 예시적인 실시예에서 조인트 리셉터클(730A, 730B)의 내부 표면과 조인트 헤드(720)는 또한 이에 따라 상호작용한다. 도 7a 내지 도 7d에서의 조인트 헤드는 여기서 도 2e의 조인트 헤드와 대응하는 대략적으로 삼각형 기본 형상을 갖고 구현된다.
도 8은 서브-부분(11A, 11B)들을 연결하기 위한, 즉 서브-부분(11A, 11B)(도 6b 및 도 6c)들 사이의 가변 길이 부분(11)의 중간 영역에서 그들의 각각의 종단 체인 링크(700A 또는 700B)로부터의 중간 편(800)에 대한 구성을 보여주고 있다. 기본적인 구성은 도 7a 내지 도 7d와 유사하고, 특히, 제1 부분(810A)과 제2 부분(810B)의 2개-부분 코어(810)를 가지며, 이 부분들은 예를 들어 도 7c 및 도 7d에 관하여 위에서 설명된 바와 같이 복수의, 여기서는 4개의 동일하게 구성된 쉘 세그먼트(71)를 기반으로 함께 고정된다. 코어(810)는 각 경우에 그의 2개의 길이 방향 종단에, 연결된 체인 링크(700A 또는 700B)의 조인트 헤드(720)와의 연결을 위한 2개의 상보적인 조인트 리셉터클(730A 또는 730B)을 각각 갖거나 형성한다. 이렇게 하여, 서브-부분(11A, 11B)의 더 간단하고 강성 연결부와 비교해 볼 때, 연장 길이(L2-L1)는 증가된다.
중간 편(800)은 부가적으로, 예를 들어 여기서는 나사 결합에 의해 연동 및 비연동 방식으로 코어(810)의 양 측면에 체결되는 스트레인 릴리프 요소(840)들을 갖는다. 각 스트레인 릴리프 요소(840)는, 라인을 예를 들어 케이블 타이(cable tie)를 사용하여 중간 편(800)에 체결하고 그에 대한 스트레인을 완화시키기 위하여 양 측면에서 축 방향으로 돌출되는 복수의 T자형 홀더를 갖는다. 스트레인 릴리프 요소들의 구성 부분(810A, 810B)들의 서로에 대한 부가적인 고정을 동시에 달성하기 위하여 스트레인 릴리프 요소(840)들은 2개의 동일한 클립형 부분으로서 함께 나사 결합될 수 있으며 코어(810) 주위에 맞물릴 수 있다. 여기에서 보여지는 중간 편(800)은 스크류를 제외하고 단지 4개의 구성 요소, 코어(810)의 구성 부분(810A, 810B), 2쌍의 쉘 세그먼트(71) 및 2개의 스트레인 릴리프 요소(840)로 이루어진다. 링크(700A, 700B)의 부분과 같이, 이 구성 요소들은 바람직하게는 플라스틱 사출 성형으로 만들어진다. 도 8은 또한 로프형 복귀 요소(300) (도 6 내지 도 9에서는 보이지 않음)를 위한 중간 편(800)의 통로 개구(825)를 도시하고 있다.
도 9는 체인 링크(700A 또는 700B)로부터의 가변 길이 부분(11)의 각 길이 방향 종단을 EP 1 616 376 B1 또는 US 7,439,446 B2 (=WO2004/093279 A1)의 구성에서의 일반적인 체인 링크의 조인트 소켓과 각각 연결하기 위한 종단 편(900)을 보여주고 있으며, 이 선행 문헌의 교시는 이에 관하여 원용에 의해 본 명세서에 포함된다. 이를 위하여, 2개의 부분(910A, 910B)으로 이루어진 코어(910)는 체인 링크(700A 또는 700B)의 조인트 리셉터클(730A 또는 730B)과의 연결을 위한 한 축 방향 종단에 조인트 헤드(720)를 그리고 다른 축 방향 종단에 EP 1 616 376 B1 또는 US 7,439,446 B2 (=WO 2004/093279 A1)에 따른 그 자체로 공지된 볼 형상의 조인트 헤드(90)를 각각 갖는다. 가변 길이 부분(11)의 양 종단에는 필요에 따라 동일한 구성의 종단 편(900)들이 사용될 수 있다. 더욱이, 내부에서 종단 편(900)은 로프형 복귀 요소(300)의 축 방향 종단 체결을 위한 횡방향 리브를 갖는 로프 클램프의, 부분(910A, 910B)에 대해 동축적으로 놓여있는 클램핑 칼라(927)를 형성한다. 종단 편(900)은, 도 5a 및 도 5b에서 보여지는 바와 같이, 부가적인 클램핑 링 없이 복귀 요소(300)(도시되지 않음)의 종단들을 동시에 체결할 수 있다. 클램핑 링(302)과 같이, 복귀 요소가 대응적으로 프리텐션되고 그 후 종단 편(900)에 축 방향으로 체결된다는 점에서, 클램핑 칼라(927)에 의해 형성된 로프 클램프는 또한 복귀 요소(300)의 프리텐셔닝(pretensioning)을 조정하기 위해 사용될 수 있다. 이를 위하여, 클립형 스트레인 릴리프 요소(840)들과의 조합이 유리하며, 클램핑 클립으로서 이들은 나사 연결을 사용하여 구성 요소(910A, 910B)들을 서로에 대해 인장시킬 수 있다. 따라서, 2개의 클립형 스트레인 릴리프 요소(840)는 바람직하게는 또한 2개의 클램핑 칼라(927) 주위에서 맞물린다.
도 10a 및 도 10b는 도 1a에 따른 가변 길이 부분(11)을 위한 추가 체인 링크(100)를 보여주고 있다. 이 변형은 한편으로는 조인트 헤드(120)의 타원형 기본 형상이 그리고 조인트 리셉터클(130)의 대응 구성이 위의 예와 다르다 (여기에서는 2개 중 하나만이 보여진다). 또한, 도 10b는 2개 부분(110A, 110B)의 다중 부분 코어(110)를 양 측면 상에서의, 부분(110A, 110B)의 아암형 돌출부(111)의 스냅-끼워맞춤 연결에 의하여 쉘 세그먼트(71)의 대응 리셉터클(112) 내에 고정하기 위한 대안을 보여주고 있으며, 쉘 세그먼트는 그렇치 않으면 예를 들어 도 7 내지 도 9에 대응한다.
유사한 변형이 도 11에서 보여지고 있으나, 여기서는 튜브형인 원주 방향으로 폐쇄된 라인 가이드 장치(10)가 구현된다. 여기서 체인 링크(1100)는 실질적으로 2개의 몰딩(1100A, 1100B)으로 형성되며, 이 몰딩들은 웹의 인터페이스에서의 텅과 그루브 조인트를 통해 서로 연결되고 및/또는 부가적인 고정 요소(1111)에 의하여 고정된다. 그렇지 않으면, 구성은 특히 체인 링크(1100)의 관절형 연결부와 관련하여 위의 예시적인 실시예들 중 하나에 대응할 수 있다.
도 12a 내지 도 12e는 조인트 헤드(1220)(여기서는 도 7에서와 같이)를 위한 조인트 리셉터클(1230A 또는 1230B) 각각 (도 12d, 도 12e)의 2개의 상호 교환 가능한 다중 부분 인서트(1250A, 1250B)를 갖는 추가 체인 링크(1200)를 보여주고 있으며, 이는 2개의 반대되는 회전 방향(R1, R2) 중 하나를 선택적으로 사전 결정한다. 인서트(1250A, 1250B)들은 다중 부분, 여기서는 예를 들어 각 경우에 3개의 개별 부분, 바람직하게는 링의 섹터 형태의 사출 성형체이다. 인서트(1250A, 1250B)는 체인 링크(1200)의 코어에서 홀더로서 구성된 리셉터클(1260) 내로 축 방향 삽입에 의해 스냅-끼워 맞춰질 수 있다. 특히 체인 링크(1200)의 본체가 일체형으로 제조되는 경우 다중 부분 구성은 사출 성형에 의한 제조를 상당히 단순화할 수 있다. 여기서 2개의 인서트(1250A, 1250B)의 각각은 각각의 서브-부분(11A, 11B)에 대해 반대 방향, 시계 방향 또는 반시계 방향으로의 상대 회전을 위한 2개의 리셉터클(1230A, 1230B) 중 하나를 형성한다. 축 방향으로의 래칭을 통해, 조인트 헤드(1220)는 그에 부착된 인서트(1250A, 1250B)로 인접한 체인 링크(1200)의 코어에 있는 홀더(1260)에 축 방향으로 꽂아질(plugged) 수 있으며, 이는 조립을 단순화할 수 있다. 그 외에는, 구성은 도 2a 내지 도 2e와 대체로 유사하며, 그 중에서도 원주 방향으로 폐쇄된 쉘(1201)을 코어(1210)와 연결시키는 3개의 반경 방향 웹(1202)을 갖는다.
마지막으로, 도 13a 및 도 13b는 도 2 및 도 3에 따른 체인 링크(1300)의 변형을 보여주고 있으며, 여기서 원하는 상대적인 회전은 반경 방향으로 외부 가이드 부분, 여기서는 체인 링크(1300)의 쉘 부분에 있는, 나사산과 유사한 외부 회전 가이드 돌출부(1320) 및 내부 회전 가이드 리세스(1330)를 통해 발생한다. 회전 가이드 리세스(1330) 또는 회전 가이드 돌출부(1320)는 쉘 세그먼트들의 중첩 영역에서 비스듬하게 또는 나선형으로 나아가는 그루브 및 이에 맞물리는 돌출부로서 구현될 수 있다.
도 1 및 도 2에서와 같이 여기서 축 방향 멈춤부가 마찬가지로 쉘 부분에 구현된다. 따라서 체인 링크(1300)는, 예를 들어 도 2 및 도 3과 달리 코어에 조인트 헤드 또는 조인트 리셉터클을 갖지 않는다.
예시적인 실시예가 보여주는 바와 같이, 가변 길이 부분(11)은 상이한 다른 구성들의 링크에 의해 구현될 수 있으며, 이 구성들은 각 경우에 길이 방향(L)을 중심으로 쌍으로 상대적으로 회전 가능하고 또한 길이 방향적으로 조정 가능한 방식으로 함께 연결된다. 복귀 요소(300) 또한 다양한 방식으로 구현될 수 있으며 반드시 길이 방향에 대해 동축적으로 제공되거나 확장기 로프(expander rope)로서 제공될 필요는 없다.
도 1a 내지 도 1d
1: 산업용 로봇
2, 3: 연결 포인트
10: 라인 가이드 장치
11: 가변 길이 부분
12: 3차원적 편향 가능한 부분
도 2a 내지 도 2e, 도 3a 내지 도 3c, 도 4
200: 체인 링크
201: 쉘
202: 웹
203: 챔버/수용 공간
205: 림 (멈춤부)
207: 환형 칼라 (제한 멈춤부)
210: 코어
220: 조인트 헤드
221: 측면 (조인트 헤드)
222: 정점/포인트
223: 저널
225: 통로 개구
230: 조인트 리셉터클
232: 내부 표면 (조인트 리셉터클)
300: 복귀 요소
302: 클램핑 링
L: 길이 방향 축
S1, S2: 나선형 경로
도 5a 및 도 5b
11A: 제1 서브-부분
11B: 제2 서브-부분
200A, 200B: 체인 링크
250: 중간 편
d: 축 방향 유격/상대적인 조정 량
R1, R2: 회전 방향
L1: 후퇴 길이
L2: 연장 길이
도 6a 내지 도 6g, 도 7a 내지 도 7d, 도 8, 도 9
11: 가변 길이 부분
11A: 제1 서브-부분
11B: 제2 서브-부분
60: 라인
71: 쉘 세그먼트
71A, 71B: 삽입 개구
72: 웹
90: (일반적인) 조인트 헤드
61A, 61B: 나선형 코일/나선형 경로
700A; 700B: 체인 링크
710: 코어
710A, 710B: 코어 부분
711: 반분 (고정 샤프트)
712: 리셉터클
720: 조인트 헤드
725: 통로 개구
730A; 730B: 조인트 리셉터클
733: 리테이닝 림 (축 방향 멈춤부)
800: 중간 편
810: 코어 (중간 편)
810A, 810B: 코어 부분
825: 통로 개구
840: 스트레인 릴리프 요소
900: 종단 편
910: 코어 (종단 편)
910A, 910B: 구성 요소
927: 클램핑 쉘 (로프 클램프)
R1, R2: 회전 방향
L1/L2: 길이, 후퇴/연장
도 10a, 도 10b, 도 11
100: 체인 링크
110: 코어
110A, 110B: 코어 부분
120: 조인트 헤드 (타원형)
130: 조인트 리셉터클
1100: 체인 링크
1100A, 1100B: 성형 부분
1111: 고정 요소
도 12a 내지 도 12e
1200: 체인 링크
1201: 쉘
1202: 웹
1210: 코어
1220: 조인트 헤드
1230A, 1230B: 조인트 리셉터클
1250A, 1250B: (조인트 리셉터클용) 인서트
1260: (인서트용) 리셉터클
도 13a 및 도 13b
1300: 체인 링크
1320: 회전 가이드 돌출부
1330: 회전 가이드 리세스

Claims (16)

  1. 특히 다자유도를 갖는 로봇(1)에서 제1 연결 포인트(2)와 제1 연결 포인트에 대해 이동 가능한 제2 연결 포인트(3) 사이에서, 케이블, 호스 등과 같은 라인을 안내하기 위한 라인 가이드 장치(10)에 있어서,
    라인을 위한 수용 공간을 형성하며, 길이 방향(L)으로 연속적으로 배열되고, 각각의 관절형 연결부에 의해 관절 방식으로 함께 연결된 복수의 링크 -상기 관절형 연결부는 상기 연결된 링크들의 서로에 대한 3차원적 편향을 허용함-; 및
    적어도 하나의 탄성 복귀 요소(300)를 포함하며,
    상기 라인 가이드 장치는 가변 길이의 부분(11)을 가지며, 상기 부분은 길이 방향을 중심으로 서로에 대하여 상대적으로 회전 가능하도록 함께 연결되고 상기 길이 방향(L)으로의 상기 가변 길이 부분(11)의 신장을 위하여 길이 방향적으로 서로에 대해 조정 가능하며 특히 서로에 대한 2개 링크(200A, 200B; 700A, 700B)의 길이 방향 조정이 그들의 상대적인 회전(R1, R2)을 유발하는 방식으로 관절식으로 연결된 및/또는 특히 연결된 또는 연결 가능한 복수의 링크(200A, 200B; 700A, 700B)를 포함하는 것, 그리고 상기 복귀 요소(300)는 탄성적으로 길이 방향으로 확장 가능하며 상기 가변 길이 부분(11)에 복귀력을 가하는 방식으로 배열되고 상기 복귀력은 상기 가변 길이 부분의 신장에 대응하는 것을 특징으로 하는 라인 가이드 장치.
  2. 제1항에 있어서, 서로에 대한 2개의 링크의 길이 방향 조정이 상기 길이 방향(L)을 중심으로 하는 회전의 한 방향 또는 반대 방향으로의 상대적인 회전을 방향의 함수로서 사전 결정하도록 각 경우 상기 가변 길이 부분(11)의 연속적인 링크(200A, 200B; 700A, 700B)의 연결부는 구성되며, 상기 연결부는 특히 신장 시 상기 2개의 링크(200A, 200B; 700A, 700B)의 길이 방향 조정이 제1 회전 방향(R1)으로의 그들의 상대적인 회전을 유발하고 복귀 시 2개 링크의 길이 방향 조정은 그들의 반대의 상대적인 회전을 유발하는 것을 특징으로 하는 라인 가이드 장치.
  3. 제1항 또는 제2항, 특히 제2항에 있어서, 상기 가변 길이 부분은 각 경우에 연결된 링크(200A, 700A)들이 신장 시 제1 회전 방향(R1)으로 상대적인 방식으로 회전하는 제1 서브-부분(11A), 및 연결된 링크(200B, 700B)들이 신장시 제1 회전 방향과 반대 방향인 제2 회전 방향(R2)으로 상대적인 방식으로 회전하는 제2 서브-부분(11B)을 갖는 것을 특징으로 하는 라인 가이드 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 적어도 하나의 복귀 요소(300)는 프리텐셔닝-프리텐셔닝은 상기 가변 길이 부분을 수축시킴-을 상기 길이 방향으로 가하도록 배열되며; 및/또는
    - 상기 적어도 하나의 탄성 복귀 요소(300)는 로프 또는 밴드로서 구현되며, 상기 복귀 요소는 특히 바람직하게는 고무 스레드 및/또는 고무 밴드 및 편조 커버를 갖는 고무 케이블이거나 이를 포함하는 것을 특징으로 하는 라인 가이드 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 복귀 요소(300)의 프리텐셔닝을 조정하기 위한 조정 디바이스(302; 927)는 상기 가변 길이 부분(11)의 적어도 하나의 종단 영역에, 특히 상기 가변 길이 부분의 종단 링크(200; 900)에 제공되는 것을 특징으로 하는 라인 가이드 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항, 특히 제3항에 있어서, 중간 편(250; 800)이 상기 가변 길이 부분의 2개의 서브-부분(11A, 11B) 사이에 제공되며, 상기 중간 편(250; 800)은 안내될 라인(60)을 위한 스트레인 릴리프(840)를 갖고 및/또는 바람직하게는 상기 가변 길이 부분(11)의 다수의 링크의 구조적 길이 또는 피치보다 더 큰 구조적 길이를 가지며, 및/또는 상기 중간 편(250; 800)은 특히 각 경우에 그의 길이 방향 종단들의 각각에서 각각 반대되는 회전 가이드(730A, 730B)를 통해 반대 방향으로 회전 가능한 상기 서브-부분(11A, 11B)들 중 하나와 연결된 것을 특징으로 하는 라인 가이드 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항, 특히 제2항 및 제4항에 있어서, 각 경우에 적어도 상기 가변 길이 부분(11)의 상기 링크(200A, 200B; 700A, 700B)는 상기 탄성 복귀 요소(300)가 나아가는 중앙 통로 개구(225; 725)를 갖는 중앙 코어(210; 710)를 가지며; 및/또는 상기 코어(210; 710)는 상기 회전 가이드의 가이드 요소(220, 230; 720, 730)를 갖고; 및/또는 상기 코어(210; 710)는 서로에 대한 2개의 링크의 길이 방향 조정 시 상기 길이 방향을 중심으로 하는 회전의 한 방향 또는 반대 방향으로의 상대적인 회전을 방향의 함수로서 사전 결정하는 것을 특징으로 하는 라인 가이드 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항, 특히 제7항에 있어서, 적어도 상기 가변 길이 부분(11)의 상기 링크(200A, 200B; 700A, 700B)는 각 경우에 길이 방향으로 반대로 조인트 헤드(220; 720)와 조인트 리셉터클(230A, 230B; 730A, 730B)을 형성하는 중앙 코어(210; 710)를 가지며, 이 조인트 리셉터클은 다음 링크의 조인트 헤드와의 관절형 연결을 위해 일치하게 구성되고, 조인트 헤드와 조인트 리셉터클은 바람직하게는 특히 조인트 리셉터클(230A, 230B; 730A, 730B)의 내부의 하나 이상의 나선형으로 나아가는 가이드 면(232)에 의해 상대적인 회전을 사전 결정하기 위하여 상기 회전 가이드를 형성하며, 조인트 리셉터클들은 상기 조인트 헤드(220; 720) 상의 하나 이상의 가이드 요소로 상기 상대적인 회전을 사전 결정하도록 상호 작용하는 것을 특징으로 하는 라인 가이드 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    - 상기 조인트 헤드(220; 720)는 실질적으로 삼각형 횡단면을 갖는, 바람직하게는 아치형으로 둥근 측면(221)을 갖는 기본 형상을 가지며, 이의 3개의 정점(222)은 상기 조인트 리셉터클(230A, 230B; 730A, 730B)의 내부의 대응하는 나선형으로 나아가는 가이드 면(232)에 대해 가이드 요소로서 안내되고; 또는
    - 상기 조인트 헤드(120)는 실질적으로 타원형 횡단면을 갖는 기본 형상을 가지며, 이의 2개의 주요 정점은 상기 조인트 리셉터클(130) 내부의 대응하는 나선형으로 나아가는 가이드 면에 대해 가이드 요소로서 안내되고; 및/또는
    - 조인트 헤드 및 조인트 리셉터클(220, 230; 720, 730)은 길이 방향적으로 조정 가능하고 상대적으로 회전 가능하며 또한 연결된 링크들의 3차원적 상호 편향을 위하여 길이 방향에 수직인 적어도 2개의 축을 중심으로 회전 가능한 관절형 연결부를 형성하며, 특히 조인트 헤드의 기본 형상의 측면은 길이 방향 단면에서 오목하게 형상화되며, 특히 3차원적 편향성을 위한 곡률 반경에 대응하는 것을 특징으로 하는 라인 가이드 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    - 상기 중앙 코어(710), 적어도 상기 조인트 리셉터클은 서로 연결될 수 있는 2개의 개별 구성 요소(710A, 710B)에 의하여 형성되며;. 또는
    - 상기 조인트 리셉터클(1230A, 1230B)은 리셉터클의 상기 코어에 부착되는 적어도 2개의 개별 인서트 부분(1250A, 1250B)에 의해 형성되고, 각 인서트 부분은 바람직하게는 각 경우에 나선형으로 나아가는 내부 표면(232)을 갖는 것을 특징으로 하는 라인 가이드 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 가변 길이 부분(11)의 상기 링크(700A, 700B) 또는 모든 링크는 각 경우에 적어도 2개의 실질적으로 반경 방향의 웹(72)을 갖는 중심 코어를 가지며, 상기 웹을 통하여 각 경우에 적어도 하나의 쉘 세그먼트는 유지되어 반경 방향으로 수용 공간을 제한하고, 상기 쉘 세그먼트(71)들은 바람직하게는 위를 향해 선회 가능한 방식으로 배열되며 및/또는 유연한 구조로 되어 있고 2개의 쉘 세그먼트(71) 사이에 삽입 개구(71A, 71B)를 형성하는 것을 특징으로 하는 라인 가이드 장치.
  12. 제11항에 있어서, 적어도 가변 길이 부분(11)에서, 상기 쉘 세그먼트(201; 1201)들은 원주 방향 및 길이 방향적으로 폐쇄된 튜브를 형성하며, 연속적인 링크들의 연결부는 상기 쉘 세그먼트에서 회전 가이드(1320, 1330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 라인 가이드 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 길이 방향으로 길이 방향적으로 조정 가능한 연결부는 각 경우에 적어도 2개의 길이 방향 멈춤부를 포함하며, 멈춤부는 양 방향으로의 2개의 링크의 길이 방향 조정을 제한하고, 상기 길이 방향 멈춤부(733)는 상기 코어(710) 및/또는 쉘 세그먼트 상에 형성되며, 바람직하게는 양 길이 방향 멈춤부는 상기 코어(710) 상의 조인트 리셉터클(730A, 730B)에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 라인 가이드 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 길이 방향적으로 조정 가능한 연결부의 상기 길이 방향 유격은 상기 링크(200A, 200B; 700A, 700B)의 링크 피치 또는 축 방향 구조적 길이의, 특히 상기 중앙 코어의 적어도 20%, 바람직하게는 적어도 30%, 특히 최대 45%에 달하는 것을 특징으로 하는 라인 가이드 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라인 가이드 장치(10)에서 안내되는 적어도 하나의 라인(60)을 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 라인은 상기 가변 길이 부분에서 나선면체로 또는 나선형으로 나아가도록 배열되며, 특히 반대 회전 방향으로 나아가는 상기 제1 서브-부분(11A)의 제1 나선 코일(S1; 61A)과 상기 제2 서브-부분(11B)의 제2 나선 코일(S2; 61B)에 대응하는 것을 특징으로 하는 라인 가이드 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 라인 가이드 장치에 의하여 특징지어지는 로봇(1), 특히 산업용 관절형-아암 로봇.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE147196T1 (de) * 1991-09-03 1997-01-15 Technology Finance Corp Umhüllung für elektrische kabel
DE29913063U1 (de) 1999-07-30 2000-02-17 Igus Gmbh Energiezuführungskette
DE10030985B4 (de) 2000-06-30 2004-02-19 Igus Spritzgussteile für die Industrie GmbH Leitungsführungseinrichtung
DE10216081B4 (de) 2002-04-11 2005-03-31 Kabelschlepp Gmbh Roboter mit einer Leitungsführungseinrichtung
DE20305487U1 (de) 2003-04-03 2003-06-12 Igus Gmbh Kabelführung
DE20305679U1 (de) 2003-04-07 2003-06-18 Igus Gmbh Kabelführung
DE202006006637U1 (de) 2006-04-21 2006-07-06 Igus Gmbh Führungseinrichtung für Energieführungsketten
DE102010032920C5 (de) * 2010-07-30 2023-03-02 Tsubaki Kabelschlepp GmbH Räumlich auslenkbare Leitungsführungseinrichtung mit Krümmungsradiusbegrenzern
DE102010032921A1 (de) * 2010-07-30 2012-04-19 Kabelschlepp Gmbh Leitungsführungseinrichtung mit einer Kugel-Seilverbindung
DE102013000905B4 (de) * 2013-01-18 2023-03-30 Maximilian Rüttiger Kabelkettenglied und Verbindungskörper für ein Kabelkettenglied
DE202014101590U1 (de) 2014-04-03 2014-04-29 Igus Gmbh Führungssystem für Versorgungsleitungen und Roboter mit Führungssystem
ITUA20163371A1 (it) * 2016-05-12 2017-11-12 Findalto S R L Catena portacavi snodata su piu' assi
DE202017101896U1 (de) 2017-03-31 2018-07-04 Igus Gmbh Leitungsführungseinrichtung
DE202018103418U1 (de) * 2018-06-18 2018-12-19 Igus Gmbh Leitungsführungseinrichtung für hängende Anwendungen, insbesondere als Service-Loop für eine Bohranlage
DE202020100699U1 (de) * 2020-02-10 2020-05-13 Igus Gmbh Räumlich verfahrbare Leitungsführungseinrichtung sowie Rolleneinheit und Führungskörper hierfür

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