SE450102B

SE450102B - FLEXIBLE BODY FOR TRANSMISSION MEDIA

Info

Publication number: SE450102B
Application number: SE8505175A
Authority: SE
Inventors: R Larsson
Original assignee: Spine Systems Ab
Priority date: 1985-11-04
Filing date: 1985-11-04
Publication date: 1987-06-09
Also published as: SE8505175L; JPS63502735A; WO1987002612A1; SE8505175D0

Abstract

A device at flexible robot arms and the like, equipped with at least one flexible member for transmitting pressure media, and of the type intended to contact against and to follow the movement of the robot arm. The purpose of the present invention is to provide a flexible member, which with a minimum of space requirement and with an extremely high and by attachment means substantially unhampered mobility via a machine member with high mobility can transmit pressure media to a tool, e.g. a tool on an industrial robot, whereby there is possibility of visual watch of the flexible member over its entire lenght. This is obtained in that the flexible member (3, 6) at least at the movable portions of the robot arm, consists of a preformed, creased flexible tube, hose or the like, the creased portions (3, 6) of which are formed (bent) in accordance with the shape of the robot arm transversally to its longitudinal direction and intended to contact against and at least partly to enclose the robot arm (1).

Description

450 102 el-sladden fixerad till slangen i hela dennas utsträckning medelst ett slangen och sladden inneslutande ytterhölje. Ett sådant fixeringssätt är inte lämpligt för tryckmedieledande slangar eftersom även en sådan typ av fixering kan medföra en oonskad begränsning av rörelseförmågan och dessutom behöver man ha möjlighet till visuell övervakning av slangarna, sam- tidigt som man önskar ett smidigare och mindre kostnads- krävande utförande. ggpfinningens ändamål och viktigaste kännetecken Föreliggande uppfinning har till ändamål att erbjuda en anordning vid böjliga robotarmar och dylikt försedda med minst ett flexibelt organ för överföring av tryckmedier. och av det slag som är avsett att anligga mot och följa 'rörelsen hos robotarmen, vilken med minimalt utrymmesbehov och med extremt hög och av fixeringsorgan väsentligen oförhindrad rörelsefor- måga via en maskindel med hög rörlighet kan överföra tryck- medier till ett verktyg, t.ex. ett verktyg på en industri- robot, varvid man har möjlighet till visuell övervakning av det flexibla organet utefter hela dess sträckning. 450 102 the power cord fixed to the hose to its full extent by means of a hose and the cord enclosing the outer casing. Such a fixing method is not suitable for pressure medium conducting hoses because even such a type of fixing can entail an undesirable limitation of the ability to move and in addition it is necessary to have the possibility of visual monitoring of the hoses, while a smoother and less costly design is desired. OBJECTS AND MOST IMPORTANT FEATURES OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a device with flexible robot arms and the like provided with at least one flexible means for transferring pressure media. and of the kind intended to abut and follow the movement of the robot arm, which with minimal space requirements and with extremely high and by unobstructed means of fixation means substantially unobstructed movement can transfer pressure media to a tool via a machine part, t. ex. a tool on an industrial robot, whereby it is possible to visually monitor the flexible member along its entire length.

Detta åstadkommes vid en anordning av inledningsvis beskrivet slag genom att det flexibla organet åtminstone vid robotarmens rörliga partier utgöres av ett förformat, veckat flexibelt rör, slang eller liknande, vars veckade partier är formade (krökta) i enlighet med robotarmens form tvärs dess längd- riktning och avsett att anligga mot och åtminstone delvis om- sluta robotarmen.This is achieved in a device of the kind initially described in that the flexible member at least at the movable parts of the robot arm consists of a preformed, pleated flexible tube, hose or the like, the pleated parts of which are shaped (curved) in accordance with the robot arm's shape longitudinally and intended to abut and at least partially enclose the robot arm.

Vid en tryckluftsslang i Z-form kommer de enskilda vecken att kunna glida fritt längs maskindelen. Radieminskning vid rotationsrörelser uppkommer ej. Genom att förforma slangen på beskrivet sätt så att den delvis eller helt bildar en i det närmaste sluten slinga utan att de enskilda vecken är samman- kopplade med varandra, kan man styra slangens inbyggda rörelsetendenser så att den strävar att "knäckas" inåt mot den maskindel, på vilken den år anbragt. och härigenom bortfaller behovet av speciella fixeringsanordningar.With a compressed air hose in Z-shape, the individual folds will be able to slide freely along the machine part. Radius reduction during rotational movements does not occur. By preforming the hose in the manner described so that it partially or completely forms an almost closed loop without the individual folds being interconnected with each other, the built-in movement tendencies of the hose can be controlled so that it tends to "crack" inwards towards the machine part. , on which the year is placed. and thus the need for special fixing devices is eliminated.

W' 450 102 Beskrivning av ritninqarna Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas under ”ß hänvisning till i form av icke~begränsande utföringsexempel i bifpgade ritningar visade utföranden.Description of the drawings The invention will be described in more detail below with reference to embodiments shown in the form of non-limiting embodiments in the accompanying drawings.

Fig. 1 visar i perspektiv yttersta delen av en robotarm, som uppbär en spruta. till vilken är anslutna tryckmedieslangar enligt uppfinningen.Fig. 1 shows in perspective the outermost part of a robot arm, which carries a syringe. to which are connected pressure medium hoses according to the invention.

Fig. 2 är en liknande vy av en hel industrirobot med tryckmedieslangar enligt uppfinningen.Fig. 2 is a similar view of an entire industrial robot with printing medium hoses according to the invention.

Fig. 3 visar ett parti av en alternativ tryckmedieslang enligt uppfinningen.Fig. 3 shows a portion of an alternative print media hose according to the invention.

Fig. 4 visar schematiskt slangen enligt fig. 3 applicerad på en robotarm.Fig. 4 schematically shows the hose according to Fig. 3 applied to a robot arm.

Fig. 5 visar en tryckmedieslang väsentligen av det i fig. 1 visade slaget applicerad på en annan typ av robotarm.Fig. 5 shows a printing medium hose substantially of the type shown in Fig. 1 applied to another type of robot arm.

Fig. 6 är en principvy, som illusterar ett parti av en tryckmedieslang, som är Förformad För att anpressas mot sin maskindel.Fig. 6 is a principle view illustrating a portion of a print media hose which is preformed to be pressed against its machine part.

Fig. 7a ~ TF visar schematiskt ett parti av en slang enligt uppfinningen och dess rörlighet då den utsáttes för olika be- lastningar.Figs. 7a-TF schematically show a portion of a hose according to the invention and its mobility when it is subjected to different loads.

Beskrivning av utföringsexempel Figur 1 visar i perspektiv ett yttre åndparti av en robotarm 1, vilken uppbär en spruta 2, som är ansluten till tryck- medieslangar 3 enligt uppFinningen. Dessa tryckmedieslangar 3 är utefter maskindelens - robotarmens ~ rörliga partier ¥ör- formade till 2~ eller sinus-formad veckform. varigenom slan~ gen erhåller mycket hög följsamhet vid rörelser axiellt. transversellt såväl som vid rotationsrörelser i alla V.. riktningar.Description of exemplary embodiments Figure 1 shows in perspective an outer end portion of a robot arm 1, which carries a syringe 2, which is connected to pressure medium hoses 3 according to the invention. These pressure medium hoses 3 are, along the moving parts of the machine part - the robot arm ~ ear-shaped to 2 ~ or sine-shaped fold shape. whereby the hose obtains very high compliance during axial movements. transversely as well as during rotational movements in all V .. directions.

I figur 2 visas vid en motsvarande applikation på en hel industrirobot hur de veckformade tryckmedieslangarna 3 är applicerade endast utmed robotarmens rörliga partier medan de 450 102 4 stela delarna av robotarmen uppbär raka slangpartier 4, vilka är integrerade med de veckade slangpartierna eller är anslutna till dessa på lämpligt sätt. Som framgår av denna vy är de veckformade tryckmedieslangarna förbundna med maskindelen enbart vid sina ändpunkter via speciella förbindelseorgan 5, medan hela det veckade partiet endast är arrangerat utefter maskindelen och därmed erhåller mycket hög rörelsefrihet och följsamhet till maskindelens rörelse.Figure 2 shows in a corresponding application on an entire industrial robot how the folded pressure medium hoses 3 are applied only along the moving parts of the robot arm while the rigid parts of the robot arm carry straight hose sections 4, which are integrated with the folded hose sections or are connected to them in an appropriate manner. As can be seen from this view, the pleated print media hoses are connected to the machine part only at their end points via special connecting means 5, while the entire pleated portion is arranged only along the machine part and thus obtains very high freedom of movement and compliance with the movement of the machine part.

I figur 3 visas i perspektiv ett parti av en tryckmedieslang 5 enligt uppfinningen, vilken uppvisar en annan form av veckning än den enligt figurerna 1 och 2, varvid de slingformade vecken är dubbelkrökta på sådant sätt att slangen 6 strävar efter att anligga mot den maskindel kring vilken den är arrangerad. och därmed eliminera behov av fixeringsdon.Figure 3 shows in perspective a portion of a printing medium hose 5 according to the invention, which has a different form of folding than that according to Figures 1 and 2, the loop-shaped folds being double-curved in such a way that the hose 6 tends to abut against the machine part around which it is arranged. thus eliminating the need for fixing devices.

I figur 4 visas schematiskt slangen enligt figur 3 applicerad på en robotarm.Figure 4 schematically shows the hose according to figure 3 applied to a robot arm.

Figur 5 visar en annan typ av robotarm 7, vilken är rörlig i hela sin utsträckning och i detta fall är robotarmen försedd med flera väsentligen sinus-format veckade slangar 3, vilka utan att vara inbördes förbundna omger robotarmen likt en strumpa.Figure 5 shows another type of robot arm 7, which is movable in its entire extent and in this case the robot arm is provided with several substantially sine-shaped pleated hoses 3, which without being interconnected surround the robot arm like a sock.

Figur B visar ett parti av en slang 3 enligt uppfinningen, och som visas är slangen förformad med en krökningsradie R, som ger slangen en knackriktning. vilken går in mot den maskindel mot vilken slangen skall appliceras. På detta sätt kommer slangen att ha en förspänning in mot maskindelen vid alla på maskindelen pålagda rörelser, vilket likaså eliminerar behov av separata fixeringselement.Figure B shows a portion of a hose 3 according to the invention, and as shown the hose is preformed with a radius of curvature R, which gives the hose a knocking direction. which goes towards the machine part against which the hose is to be applied. In this way, the hose will have a preload towards the machine part during all movements applied to the machine part, which also eliminates the need for separate fixing elements.

I figurerna Ya - 7f visas schematiskt en slang 3 enligt upp- finningen i obelastat tillstånd, utsatt för axiell dragkraft, för rotationsrörelse, för böjning i sidled samt för axiell tryckkraft och samtidig böjning i sidled (figurerna 7e och 7f) Det är fördelaktigt att det flexibla organet - tryckmedie- slangen - har en dubbelkrökning där den ena krökningsradiens 450 102 centrum i huvudsak sammanfaller med maskindelens geometriska centrum.Figures Ya - 7f schematically show a hose 3 according to the invention in an unloaded condition, subjected to axial traction, for rotational movement, for lateral bending and for axial compressive force and simultaneous lateral bending (Figures 7e and 7f). the flexible means - the pressure medium hose - has a double curvature where the center of one radius of curvature 450 102 substantially coincides with the geometric center of the machine part.

Uppfinningen är inte begränsad till de i ritningen visade och 1 anslutning därtill beskrivna utföringsformerna utan andra applikationer och utformningar är möjliga inom ramen för uppfinningstanken.The invention is not limited to the embodiments shown in the drawing and in connection therewith, but other applications and designs are possible within the scope of the inventive idea.

De flexibla organen har sålunda beskrivits applicerade på robotarmar av skilda slag, men de kan naturligtvis även vara anbragta på manipulatorer eller andra maskinelement av olika slag och med hög rörlighet. Det flexibla organet kan vara utïormat i en eller flera Z- eller sinus-formade veck. och flera flexibla organ kan också kopplas på ett sådant sätt att de bildar en maskindelen omgivande strumpa.The flexible means have thus been described applied to robot arms of different kinds, but they can of course also be mounted on manipulators or other machine elements of different kinds and with high mobility. The flexible member may be formed in one or more Z- or sinusoidal folds. and several flexible means can also be connected in such a way that they form a sock surrounding a machine part.

Claims

450 102 6 PATENT REQUIREMENTS

Device with flexible robot arms and the like provided with at least one flexible means for transferring pressure media. and of the kind intended to abut and follow the movement of the robot arm, characterized in that the flexible member (3.S) at least at the moving parts of the robot arm consists of a preformed, pleated flexible tube, hose or the like. whose pleated portions (3,6) are shaped (curved) in accordance with the shape of the robot arm transverse to its longitudinal direction and intended to abut and at least partially enclose the robot arm (1).

Device according to claim 1, characterized in that the pleated portions are curved along a radius of curvature (R). which substantially coincides with the geometric center of the support member (1).

Device according to claim 1 or 2. characterized in that the pleated portions (3.6) comprise curved sections extending substantially transversely to the longitudinal direction of the support member (1) and other curved sections extending substantially in the support member (1). longitudinal direction.

Device according to one of the preceding claims. characterized in that the flexible member is fixed to the robot arm (1) point by point in points (5) located outside said fold-shaped portions (3,5) of the flexible member. (We