WO2004076133A1 - Feed line for an automatically guided tool - Google Patents

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WO2004076133A1
WO2004076133A1 PCT/EP2004/001989 EP2004001989W WO2004076133A1 WO 2004076133 A1 WO2004076133 A1 WO 2004076133A1 EP 2004001989 W EP2004001989 W EP 2004001989W WO 2004076133 A1 WO2004076133 A1 WO 2004076133A1
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WO
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supply line
empty
cable
line
individual
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PCT/EP2004/001989
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German (de)
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Inventor
Claude Burlot
Original Assignee
Leoni Kabel Gmbh & Co Kg
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Publication date
Application filed by Leoni Kabel Gmbh & Co Kg filed Critical Leoni Kabel Gmbh & Co Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L7/00—Supporting of pipes or cables inside other pipes or sleeves, e.g. for enabling pipes or cables to be inserted or withdrawn from under roads or railways without interruption of traffic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F16L3/01—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets for supporting or guiding the pipes, cables or protective tubing, between relatively movable points, e.g. movable channels
    • F16L3/015—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets for supporting or guiding the pipes, cables or protective tubing, between relatively movable points, e.g. movable channels using articulated- or supple-guiding elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F16L3/26—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets specially adapted for supporting the pipes all along their length, e.g. pipe channels or ducts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B9/00—Power cables
    • H01B9/003—Power cables including electrical control or communication wires

Definitions

  • the invention relates to a supply line for an automatically guided tool, in particular for an industrial robot, with a plurality of individual lines which are stranded together to form a cable.
  • a supply line for example hydraulic, pneumatic or other signal single lines are guided by a robot arm tool head, z. B. a spot welding gun supplied.
  • the individual lines are stranded into a cable and usually covered with a protective sheath made of thermoplastic polyurethane.
  • the individual lines are tightly stranded with each other so that an axial displacement of the individual lines is not possible.
  • the flexible supply line Due to the frequent movement of the robot arm, the flexible supply line is exposed to mechanical loads. In addition, the supply line is also exposed to thermal and possibly chemical loads, particularly in the area of the tool head.
  • the mechanical load exerted on account of the frequent movements is particularly critical with regard to the electrical and other individual signal lines, such as optical fibers, and can lead to failures, for example due to a broken wire.
  • the electrical and the signal individual lines themselves can in turn be designed as round cables, that is to say comprise a plurality of individual line components. In such a case of damage, the entire supply line must be replaced.
  • the invention is based on the object of specifying an improved supply line.
  • the supply line has at least one empty pipe for receiving a single line. So the empty pipe is with the other individual lines, which may in turn be routed in empty pipes, tightly stranded.
  • a defective individual line if it is installed in the empty pipe, can simply be pulled through the empty pipe and replaced with a new individual line.
  • the empty conduit thus enables the damaged individual line, for example a signal cable or an electrical cable, to be replaced in a simple manner.
  • the empty pipe provides additional protection for the individual line and thus prevents damage.
  • the inside diameter is preferably dimensioned such that the individual line is guided loosely through the empty tube, ie with sufficient play.
  • empty pipes with different inner diameters are expediently also provided for differently designed individual lines.
  • the empty pipes are designed to be dimensionally stable in a preferred embodiment. That they have sufficient inherent stiffness to withstand these external pressures. This ensures that the respective individual cable is loosely guided in the empty pipe.
  • the empty pipe is preferably also flexible, in particular flexible, so that the empty pipe can be bent together with the cable without any problems. This can therefore follow the movements of the robot arm without exerting an excessive restoring force or having an excessively high inherent rigidity which would prevent the cable from bending to the desired or required extent.
  • the empty tube expediently has a corrugated tube profile, that is to say it is designed in the manner of a corrugated tube.
  • a corrugated tube combines the criterion of high inherent rigidity with the criterion of high bending elasticity in a particularly advantageous manner.
  • an electrical individual line or another signal line is routed in the empty tube, since there is a particularly high risk of damage to these.
  • the individual line is in particular an electrical cable or an optical waveguide cable, which in turn has several individual line components.
  • the empty pipe is expediently intended for the subsequent installation of a replacement or extension line. That in the original initial state of the supply line, none of the individual lines is led through the empty pipe.
  • the empty pipe forms a placeholder and makes it easy to add another single line to the supply line. This measure can be used to control an additional function, for example on the tool head, without great effort.
  • This empty pipe also offers the possibility of replacing a defective individual line that is not routed in another empty pipe, even if the old, defective individual line can no longer be removed.
  • At least one fill strand which serves to fill empty spaces within the supply line, is also stranded in the supply line. Therefore, in addition to the at least one empty pipe, further filling strands, in particular consisting of solid material, are preferably provided.
  • the supply line is designed with a protective sheath that encompasses the cable.
  • the protective jacket expediently consists of plastic which has an additive which can be crosslinked in the initial state.
  • the protective jacket is preferably formed by an extrusion process. Only then is the plastic crosslinked by subsequent crosslinking, in particular electron beam crosslinking.
  • Such a protective sheath with a plastic crosslinked in the final state can also be used for conventional supply lines without being included in the cable stranded conduits are used.
  • This configuration of the protective jacket is therefore not limited to the combination with the gauge tubes, but can also be implemented as an independent configuration.
  • crosslinkable additive By introducing the crosslinkable additive, there is advantageously the possibility, after the actual extrusion process in which the protective jacket is produced, of positively influencing the properties of the protective jacket by bringing about the crosslinking.
  • the molecular structure of the plastic is influenced and changed by the crosslinking, which has a positive effect in particular with regard to temperature resistance, cut resistance, fatigue strength, abrasion resistance, flame resistance, etc.
  • This measure that is to say first of all introducing a crosslinkable substance into the plastic composition and then subsequently crosslinking, therefore improves in particular the service life against abrasion, welding spatter from spot welding, permanent bending, etc.
  • the protective sheath is preferably colored in a characteristic color or has such a characteristic color.
  • Conventional protective coats are colored yellow, so that a color different from yellow, for example a blue color, is such a characteristic color.
  • FIG. 1 a robot arm with a supply line running along the robot arm and FIG. 2 the supply line with several individual lines in a connection area
  • a supply line 2 is guided along a multi-articulated robot arm 4.
  • the supply line 2 is connected to a tool head (not shown) via a first connection area 6A close to the tool head. Furthermore, in the transition area from an upper, highly loaded section of the robot arm 4 to a less loaded middle section of the robot arm 4, a second connection area 6B is provided, which forms an interface to a less loaded area of the connection line 2. Due to the loads during operation, in particular due to the permanent mechanical load in the production operation of the robot, the supply line 2 is heavily loaded.
  • the supply line 2 is formed, in particular in the area near the tool head, in the manner of a cable from a multiplicity of individual lines 8A, 8B, which are firmly stranded together.
  • the individual lines 8A, 8B have connections, not shown here, for example screw connections or plug contact connections, via which they are connected to assigned connections of the tool head.
  • filling strands 10 made of solid material are provided as empty space fillers, as can be seen from FIG.
  • the individual lines 8A, 8B serve to supply the tool head. They are designed on the one hand in the manner of hoses as hydraulic or pneumatic lines 8A and on the other hand as electrical or other signal cables 8B and serve to supply the tool head with cooling water or compressed air, for example, or with electrical or optical control signals or electrical energy etc. Individual lines 8A, 8B, in particular the cables 8B themselves, can in turn have a complex, multi-part structure.
  • empty pipes 12 are now stranded with the further individual lines.
  • the two electrical or signal single lines 8B are loosely and thus easily exchangeably guided in these empty tubes 12.
  • the empty tubes 12 are designed as corrugated tubes that on the one hand have sufficient inherent rigidity and dimensional stability against pressure loading and on the other hand have good bending elasticity.
  • the inside diameter of the corrugated tube profile is selected to be sufficiently large so that the respective individual line 8B can be carried out with play.
  • the individual lines 8A designed in the manner of hoses can also be guided in empty tubes 12. Furthermore, at least one further empty conduit is preferably provided (not shown), through which a further individual line can be passed if necessary.
  • the individual lines 8A, 8B and empty tubes 12 stranded together are surrounded by a protective jacket 14.
  • the protective jacket 14 is produced by extrusion of a plastic or a plastic composition based on a thermoplastic polyurethane, the plastic composition having a crosslinkable additive. This is crosslinked by suitable measures after the extrusion process, for example by electron beam crosslinking or other energy input, so that the properties of the plastic improve in terms of resistance.

Landscapes

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Abstract

Disclosed is a feed line (2) for an automatically guided tool, particularly an industrial robot, comprising several individual lines (8A, 8B) which are stranded into a cable. At least one empty tube (12) is additionally provided in the cable for receiving one of the individual lines (8B), allowing the respective individual lines to be replaced in an easy manner.

Description

Beschreibung description
Versorgungsleitung für ein automatisch geführtes WerkzeugSupply line for an automatically guided tool
Die Erfindung betrifft eine Versorgungsleitung für ein automatisch geführtes Werkzeug, insbesondere für einen Industrieroboter, mit mehreren Einzelleitungen, die miteinander zu einem Kabel verseilt sind.The invention relates to a supply line for an automatically guided tool, in particular for an industrial robot, with a plurality of individual lines which are stranded together to form a cable.
Mit einer derartigen Versorgungsleitung werden beispielsweise Hydraulik-, Pneumatikelektrische oder sonstige Signal- Einzelleitungen einem von einem Roboterarm geführten Werkzeugkopf, z. B. eine Punktschweisszange, zugeführt. Die Einzelleitungen sind dabei zu einem Kabel verseilt und mit einem Schutzmantel üblicherweise aus thermoplastischem Polyurethan ummantelt. Die Einzelleitungen sind dabei fest miteinander verseilt, so dass eine axiale Verschiebung der Einzelleitungen nicht möglich ist.With such a supply line, for example hydraulic, pneumatic or other signal single lines are guided by a robot arm tool head, z. B. a spot welding gun supplied. The individual lines are stranded into a cable and usually covered with a protective sheath made of thermoplastic polyurethane. The individual lines are tightly stranded with each other so that an axial displacement of the individual lines is not possible.
Auf Grund der häufigen Bewegung des Roboterarms ist die flexible Versorgungsleitung mechanischen Belastungen ausgesetzt. Daneben ist die Versorgungsleitung insbesondere im Bereich des Werkzeugkopfs auch thermischen und ggf. chemischen Belastungen ausgesetzt. Die aufgrund der häufigen Bewegungen ausgeübte mechanische Belastung ist insbesondere im Hinblick auf die elektrischen und sonstigen Signal- Einzelleitungen, wie beispielsweise Lichtwellenleiter, kritisch und kann zu Ausfällen führen, beispielsweise auf Grund eines Adernbruchs. Die elektrischen und die Signal- Einzelleitungen können selbst wiederum als Rundkabel ausgeführt sein, also eine Mehrzahl von einzelnen Leitungskomponenten umfassen. In solch einem Schadensfall muss die komplette Versorgungsleitung ausgetauscht werden.Due to the frequent movement of the robot arm, the flexible supply line is exposed to mechanical loads. In addition, the supply line is also exposed to thermal and possibly chemical loads, particularly in the area of the tool head. The mechanical load exerted on account of the frequent movements is particularly critical with regard to the electrical and other individual signal lines, such as optical fibers, and can lead to failures, for example due to a broken wire. The electrical and the signal individual lines themselves can in turn be designed as round cables, that is to say comprise a plurality of individual line components. In such a case of damage, the entire supply line must be replaced.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Versorgungsleitung anzugeben.The invention is based on the object of specifying an improved supply line.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Versorgungsleitung gemäß Anspruch 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass die Versorgungsleitung mindestens ein Leerrohr für die Aufnahme einer Einzelleitung aufweist. Das Leerrohr ist also mit den weiteren Einzelleitungen, die ggf. wiederum in Leerrohren geführt sein können, fest verseilt. Im Schadensfall kann daher eine schadhafte Einzelleitung, wenn sie im Leerrohr verlegt ist, einfach durch das Leerrohr hindurchgezogen und durch eine neue Einzelleitung ersetzt werden. Das Leerrohr ermöglicht also im Schadensfall in einfacher Weise den Austausch der beschädigten Einzelleitung, beispielsweise eines Signalkabels oder eines elektrischen Kabels. Zugleich bildet das Leerrohr einen zusätzlichen Schutz für die jeweilige Einzelleitung und beugt damit einer Schädigung vor.The object is achieved according to the invention by a supply line according to claim 1. It is then provided that the supply line has at least one empty pipe for receiving a single line. So the empty pipe is with the other individual lines, which may in turn be routed in empty pipes, tightly stranded. In the event of damage, a defective individual line, if it is installed in the empty pipe, can simply be pulled through the empty pipe and replaced with a new individual line. In the event of damage, the empty conduit thus enables the damaged individual line, for example a signal cable or an electrical cable, to be replaced in a simple manner. At the same time, the empty pipe provides additional protection for the individual line and thus prevents damage.
Um ein einfaches Ein- bzw. Ausführen einer Einzelleitung durch das Leerrohr hindurch zu ermöglichen, ist dessen Innendurchmesser dabei bevorzugt derart bemessen, dass die Einzelleitung lose, also mit ausreichendem Spiel, durch das Leerrohr geführt ist. Hierbei sind zweckdienlicherweise für unterschiedlich ausgebildete Einzelleitungen auch Leerrohre mit unterschiedlichen Innendurchmessern vorgesehen. Um weiterhin zu verhindern, dass die Leerrohre aufgrund eines von Außen einwirkenden Drucks verformt werden, insbesondere aufgrund des durch die Verseilung sowie des durch die Bewegung beim robotertypischen Betrieb ausgeübten Außendrucks sind die Leerrohre in einer bevorzugten Ausgestaltung formstabil ausgebildet. D.h. sie weisen eine ausreichende Eigensteifigkeit auf, um diesen von Außen einwirkenden Drücken widerstehen zu können. Damit ist gewährleistet, dass das jeweilige Einzelkabel lose im Leerrohr geführt ist.In order to make it easy to insert or run an individual line through the empty tube, the inside diameter is preferably dimensioned such that the individual line is guided loosely through the empty tube, ie with sufficient play. In this case, empty pipes with different inner diameters are expediently also provided for differently designed individual lines. In order to further prevent the empty pipes from being deformed due to an external pressure, in particular due to the external pressure exerted by the stranding and by the movement during operation typical of robot operation, the empty pipes are designed to be dimensionally stable in a preferred embodiment. That they have sufficient inherent stiffness to withstand these external pressures. This ensures that the respective individual cable is loosely guided in the empty pipe.
Bevorzugt ist darüber hinaus das Leerrohr auch flexibel, insbesondere biegeflexibel ausgebildet, so dass das Leerrohr problemlos zusammen mit dem Kabel gebogen werden kann. Dieses kann daher den Bewegungen des Roboterarms folgen, ohne eine übermäßige Rückstellkraft auszuüben, bzw. eine übermäßige hohe Eigensteifigkeit aufzuweisen, welche ein Biegen des Kabels in dem gewünschten oder erforderlichen Umfang verhindern würde.In addition, the empty pipe is preferably also flexible, in particular flexible, so that the empty pipe can be bent together with the cable without any problems. This can therefore follow the movements of the robot arm without exerting an excessive restoring force or having an excessively high inherent rigidity which would prevent the cable from bending to the desired or required extent.
Zweckdienlicherweise weist das Leerrohr ein Wellrohrprofil auf, ist also nach Art eines Wellrohrs ausgebildet. Ein derartiges Wellrohr vereinigt in besonders vorteilhafter Weise das Kriterium der hohen Eigensteifigkeit mit dem Kriterium einer hohen Biegeelastizität. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist im Leerrohr eine elektrische Einzelleitung oder eine sonstige Signalleitung geführt, da bei diesen eine besonders hohe Schädigungsgefahr besteht. Die Einzelleitung ist hierbei insbesondere ein elektrisches Kabel oder ein Lichtwellenleiter-Kabel, welches selbst wiederum mehrere einzelne Leitungskomponenten aufweist.The empty tube expediently has a corrugated tube profile, that is to say it is designed in the manner of a corrugated tube. Such a corrugated tube combines the criterion of high inherent rigidity with the criterion of high bending elasticity in a particularly advantageous manner. According to a preferred embodiment, an electrical individual line or another signal line is routed in the empty tube, since there is a particularly high risk of damage to these. The individual line is in particular an electrical cable or an optical waveguide cable, which in turn has several individual line components.
Zweckdienlicherweise ist das Leerrohr für den nachträglichen Einbau einer Ersatz- oder Erweiterungsleitung vorgesehen. D.h. im ursprünglichen Ausgangszustand der Versorgungsleitung ist durch das Leerrohr keine der Einzelleitungen geführt. Das Leerrohr bildet quasi einen Platzhalter und ermöglicht so in einfacher Weise, die Versorgungsleitung um eine weitere Einzelleitung zu ergänzen. Durch diese Maßnahme kann ohne großen Aufwand beispielsweise am Werkzeugkopf eine zusätzliche Funktion angesteuert werden. Auch bietet dieses Leerrohr die Möglichkeit, eine schadhafte Einzelleitung, die nicht in einem weiteren Leerrohr geführt ist, zu ersetzen, selbst wenn die alte, schadhafte Einzelleitung nicht mehr ausgebaut werden kann.The empty pipe is expediently intended for the subsequent installation of a replacement or extension line. That in the original initial state of the supply line, none of the individual lines is led through the empty pipe. The empty pipe forms a placeholder and makes it easy to add another single line to the supply line. This measure can be used to control an additional function, for example on the tool head, without great effort. This empty pipe also offers the possibility of replacing a defective individual line that is not routed in another empty pipe, even if the old, defective individual line can no longer be removed.
Bevorzugt ist in der Versorgungsleitung weiterhin zumindest ein Füllstrang mitverseilt, welcher zum Ausfüllen von Leerräumen innerhalb der Versorgungsleitung dient. Vorzugsweise sind daher neben dem zumindest einen Leerrohr auch weitere insbesondere aus Vollmaterial bestehende Füllstränge vorgesehen.Preferably, at least one fill strand, which serves to fill empty spaces within the supply line, is also stranded in the supply line. Therefore, in addition to the at least one empty pipe, further filling strands, in particular consisting of solid material, are preferably provided.
Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist die Versorgungsleitung mit einem Schutzmantel ausgebildet, der das Kabel umfasst. Der Schutzmantel besteht dabei zweckdienlicherweise aus Kunststoff, der einen im Ausgangszustand vernetzbaren Zusatzstoff aufweist. Der Schutzmantel wird hierbei vorzugsweise durch einen Extru- sionsvorgang ausgebildet. Erst anschließend wird der Kunststoff durch nachträgliche Vernetzung, insbesondere Elektronenstrahlvernetzung, vernetzt. Durch die Einbringung des vernetzbaren Zugangsstoffes und dessen Vernetzung läßt sich die Widerstandsfähigkeit des Schutzmantels und damit der gesamten Versorgungsleitung gegenüber thermischen, chemischen und mechanischen Belastungen deutlich erhöhen. Ein derartiger Schutzmantel mit einem im Endzustand vernetzten Kunststoff kann hierbei auch für herkömmliche Versorgungsleitungen ohne mit in das Kabel verseilten Leerrohren verwendet werden. Diese Ausgestaltung des Schutzmantels ist daher nicht auf die Kombination mit den Leehrrohren begrenzt, sondern ist auch als eigenständige Ausgestaltung zu verwirklichen.According to an expedient development, the supply line is designed with a protective sheath that encompasses the cable. The protective jacket expediently consists of plastic which has an additive which can be crosslinked in the initial state. The protective jacket is preferably formed by an extrusion process. Only then is the plastic crosslinked by subsequent crosslinking, in particular electron beam crosslinking. By introducing the crosslinkable access substance and its crosslinking, the resistance of the protective jacket and thus the entire supply line to thermal, chemical and mechanical loads can be significantly increased. Such a protective sheath with a plastic crosslinked in the final state can also be used for conventional supply lines without being included in the cable stranded conduits are used. This configuration of the protective jacket is therefore not limited to the combination with the gauge tubes, but can also be implemented as an independent configuration.
Durch die Einbringung des vernetzbaren Zusatzstoffes besteht in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, nach dem eigentlichen Extrusionsvorgang, bei dem der Schutzmantel erzeugt wird, die Eigenschaften des Schutzmantels positiv zu beeinflussen, indem die Vernetzung herbeigeführt wird. Durch die Vernetzung wird die molekulare Struktur des Kunststoffes beeinflusst und verändert, was sich insbesondere im Hinblick auf die Temperaturbeständigkeit, Schnittfestigkeit, Biegewechselfestigkeit, Abriebsfestigkeit, Flammwidrigkeit, usw., positiv auswirkt. Durch diese Maßnahme, also zunächst die Einbringung eines vernetzbaren Stoffes in die Kunststoffzusammensetzung und anschließend nachträgliche Vernetzung, wird daher insbesondere die Standzeit gegen Abrieb, Schweißspritzer von Punktschweißen, Dauerbiegung, usw. verbessert.By introducing the crosslinkable additive, there is advantageously the possibility, after the actual extrusion process in which the protective jacket is produced, of positively influencing the properties of the protective jacket by bringing about the crosslinking. The molecular structure of the plastic is influenced and changed by the crosslinking, which has a positive effect in particular with regard to temperature resistance, cut resistance, fatigue strength, abrasion resistance, flame resistance, etc. This measure, that is to say first of all introducing a crosslinkable substance into the plastic composition and then subsequently crosslinking, therefore improves in particular the service life against abrasion, welding spatter from spot welding, permanent bending, etc.
Um die aufgrund der Vernetzung erzielten Eigenschaften kenntlich zu machen, ist der Schutzmantel vorzugsweise in einer charakteristischen Farbe eingefärbt oder weist eine solche charakteristische Färbung auf. Herkömmliche Schutzmäntel sind gelb eingefärbt, so dass eine von gelb verschiedene Einfärbung, beispielsweise eine blaue Einfärbung, eine solche charakteristische Färbung ist.In order to identify the properties achieved due to the crosslinking, the protective sheath is preferably colored in a characteristic color or has such a characteristic color. Conventional protective coats are colored yellow, so that a color different from yellow, for example a blue color, is such a characteristic color.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischen und vereinfachten Darstellungen: Fig. 1 einen Roboterarm mit einer entlang des Roboterarms geführten Versorgungsleitung und Fig. 2 die Versorgungsleitung mit mehreren Einzelleitungen in einem Anschluss bereichAn embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. Each shows in schematic and simplified representations: FIG. 1 a robot arm with a supply line running along the robot arm and FIG. 2 the supply line with several individual lines in a connection area
Nach Fig. 1 ist eine Versorgungsleitung 2 an einem mehrgelenkigen Roboterarm 4 entlanggeführt. Die Versorgungsleitung 2 wird hierbei über einen ersten, werkzeugkopfnahen Anschlussbereich 6A an einem nicht dargestellten Werkzeugkopf angeschlossen. Weiterhin ist im Übergangsbereich von einem oberen, hochbelasteten Teilstück des Roboterarms 4 zu einem weniger belasteten Mittelstück des Roboterarms 4 ein zweiter Anschlussbereich 6B vorgesehen, der eine Schnittstelle zu einem weniger belasteten Teilbereich der Anschlussleitung 2 bildet. Durch die Belastungen beim Betrieb insbesondere auf Grund der mechanischen Dauerbelastung im Produktionsbetrieb des Roboters, wird die Versorgungsleitung 2 hoch belastet.1, a supply line 2 is guided along a multi-articulated robot arm 4. The supply line 2 is connected to a tool head (not shown) via a first connection area 6A close to the tool head. Furthermore, in the transition area from an upper, highly loaded section of the robot arm 4 to a less loaded middle section of the robot arm 4, a second connection area 6B is provided, which forms an interface to a less loaded area of the connection line 2. Due to the loads during operation, in particular due to the permanent mechanical load in the production operation of the robot, the supply line 2 is heavily loaded.
Die Versorgungsleitung 2 ist insbesondere im werkzeugkopfnahen Bereich nach Art eines Kabels aus einer Vielzahl von Einzelleitungen 8A, 8B gebildet, die miteinander fest verseilt sind. Im Anschlussbereich 6 weisen die Einzelleitungen 8A, 8B hier nicht näher dargestellte Anschlüssen, beispielsweise Schraubanschlüsse oder Steckkontaktanschlüsse auf, über die sie an zugeordnete Anschlüsse des Werkzeugkopfes angeschlossen werden. Zur Ausfüllung von Leerräumen zwischen den Einzelleitungen 8A, 8B sind als Leerraumfüller Füllstränge 10 aus Vollmaterial vorgesehen, wie sich aus Figur 2 entnehmen lässt.The supply line 2 is formed, in particular in the area near the tool head, in the manner of a cable from a multiplicity of individual lines 8A, 8B, which are firmly stranded together. In the connection area 6, the individual lines 8A, 8B have connections, not shown here, for example screw connections or plug contact connections, via which they are connected to assigned connections of the tool head. In order to fill empty spaces between the individual lines 8A, 8B, filling strands 10 made of solid material are provided as empty space fillers, as can be seen from FIG.
Die Einzelleitungen 8A, 8B dienen der Versorgung des Werkzeugkopfes. Sie sind einerseits nach Art von Schläuchen als Hydraulik- oder Pneumatikleitungen 8A und andererseits als elektrische oder sonstige Signal-Kabel 8B ausgebildet und dienen der Versorgung des Werkzeugkopfes beispielsweise mit Kühlwasser oder mit Druckluft, bzw. mit elektrischen oder optischen Steuerungssignalen oder elektrischer Energie usw. Die Einzelleitungen 8A, 8B, insbesondere die Kabel 8B selbst können wiederum einen komplexen, mehrteiligen Aufbau aufweisen.The individual lines 8A, 8B serve to supply the tool head. They are designed on the one hand in the manner of hoses as hydraulic or pneumatic lines 8A and on the other hand as electrical or other signal cables 8B and serve to supply the tool head with cooling water or compressed air, for example, or with electrical or optical control signals or electrical energy etc. Individual lines 8A, 8B, in particular the cables 8B themselves, can in turn have a complex, multi-part structure.
Auf Grund der mechanischen Belastungen werden insbesondere die elektrischen oder Signal-Einzelleitungen 8B stark beansprucht, so dass es unter Umständen zu Ausfällen kommen kann, beispielsweise hervorgerufen durch einen Adernbruch. Aufgrund der Verseilung der Einzelleitungen 8A, 8B erfordert ein solcher Ausfall bei einer herkömmlichen Versorgungsleitung 2 einen vollständigen Austausch derselben.Due to the mechanical loads, the electrical or signal individual lines 8B are particularly stressed, so that failures can occur under certain circumstances, for example caused by a wire break. Due to the stranding of the individual lines 8A, 8B, such a failure in a conventional supply line 2 requires the same to be completely replaced.
Bei der neuen Ausgestaltung sind nunmehr Leerrohre 12 mit den weiteren Einzelleitungen verseilt. In diesen Leerrohren 12 sind im Ausführungsbeispiel die zwei elektrischen oder Signal-Einzelleitungen 8B lose und damit in einfacher Weise austauschbar geführt. Im Schadensfall muss dann lediglich die betroffene Einzelleitung 8B ausgetauscht werden. Die Leerrohre 12 sind als Wellrohre ausgebildet, die einerseits eine ausreichende Eigensteifigkeit und Formstabilität gegen Druckbelastung und andererseits eine gute Biegeelastizität aufweisen. Der Innendurchmesser des Wellrohrprofils ist ausreichend groß gewählt, damit die jeweilige Einzelleitung 8B mit Spiel durchgeführt werden kann.In the new configuration, empty pipes 12 are now stranded with the further individual lines. In the exemplary embodiment, the two electrical or signal single lines 8B are loosely and thus easily exchangeably guided in these empty tubes 12. In the event of damage, only the affected individual line 8B then has to be replaced. The empty tubes 12 are designed as corrugated tubes that on the one hand have sufficient inherent rigidity and dimensional stability against pressure loading and on the other hand have good bending elasticity. The inside diameter of the corrugated tube profile is selected to be sufficiently large so that the respective individual line 8B can be carried out with play.
Ebenso wie die elektrischen oder sonstigen Signal-Einzelleitungen 8B können auch die nach Art von Schläuchen ausgebildeten Einzelleitungen 8A in Leerrohren 12 geführt werden. Weiterhin ist vorzugsweise zumindest ein weiteres freies Leerrohr vorgesehen (nicht dargestellt), durch das bei Bedarf eine weitere Einzelleitung geführt werden kann.Just like the electrical or other individual signal lines 8B, the individual lines 8A designed in the manner of hoses can also be guided in empty tubes 12. Furthermore, at least one further empty conduit is preferably provided (not shown), through which a further individual line can be passed if necessary.
Die miteinander verseilten Einzelleitungen 8A, 8B und Leerrohre 12 sind insgesamt von einem Schutzmantel 14 umgeben. Der Schutzmantel 14 wird durch Extrusion eines Kunststoffes oder einer Kunststoffzusammensetzung auf der Basis eines thermoplastischen Polyurethans hergestellt, wobei die Kunststoffzusammensetzung einen vernetzbaren Zusatzstoff aufweist. Dieser wird durch geeignete Maßnahmen nach dem Extrusionsvorgang vernetzt, beispielsweise durch Elektronenstrahlvernetzung oder einem sonstigen Energieeintrag, so dass sich die Eigenschaften des Kunststoffs im Hinblick auf die Widerstandsfähigkeit verbessern. The individual lines 8A, 8B and empty tubes 12 stranded together are surrounded by a protective jacket 14. The protective jacket 14 is produced by extrusion of a plastic or a plastic composition based on a thermoplastic polyurethane, the plastic composition having a crosslinkable additive. This is crosslinked by suitable measures after the extrusion process, for example by electron beam crosslinking or other energy input, so that the properties of the plastic improve in terms of resistance.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
Versorgungsleitungsupply line
Roboterarm A.6B Anschlussbereich A,8B Einzelleitung 0 Füllstrang 2 Leerrohr 4 Schutzmantel Robot arm A.6B, connection area A, 8B, single line 0 filling line 2 empty pipe 4 protective jacket

Claims

Ansprüche Expectations
1. Versorgungsleitung (2) für ein automatisch geführtes Werkzeug, insbesondere für einen Industrieroboter, mit mehreren Einzelleitungen (8A,B), die miteinander zu einem Kabel verseilt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel ein Leerrohr (12) für die Aufnahme einer der Einzelleitungen (8A,B) aufweist.1. Supply line (2) for an automatically guided tool, in particular for an industrial robot, with a plurality of individual lines (8A, B) which are stranded together to form a cable, characterized in that the cable is an empty pipe (12) for receiving one of the Has individual lines (8A, B).
2. Versorgungsleitung (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Leerrohrs (12) derart bemessen ist, dass die Einzelleitung (8B) lose durch das Leerrohr (12) geführt ist.2. Supply line (2) according to claim 1, characterized in that the inner diameter of the empty tube (12) is dimensioned such that the individual line (8B) is loosely guided through the empty tube (12).
3. Versorgunsleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leerrohr (12) formstabil ausgebildet ist, derart, dass auch bei dem auf Grund der Verseilung im Kabel ausgeübten Außendruck der Innendurchmesser des Leerrohrs (12) erhalten bleibt.3. Supply line according to claim 1 or 2, characterized in that the empty pipe (12) is dimensionally stable, such that the inner diameter of the empty pipe (12) is retained even when the external pressure exerted in the cable due to the stranding.
4. Versorgungsleitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leerrohr (12) flexibel ausgebildet ist.4. Supply line (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the empty pipe (12) is flexible.
5. Versorgunsleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leerrohr (12) ein Wellrohrprofil aufweist.5. Supply line according to one of the preceding claims, characterized in that the empty pipe (12) has a corrugated pipe profile.
6. Versorgungsleitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Leerrohr (12) eine elektrische oder sonstige Signal- Einzelleitung (8B), wie ein Lichtwellenleiter, oder ein elektrisches oder Signal- Kabel verlegt ist.6. Supply line (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that in the empty tube (12) an electrical or other signal single line (8B), such as an optical fiber, or an electrical or signal cable is laid.
7. Versorgungsleitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Leerrohre (12) vorgesehen sind. 7. supply line (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that a plurality of empty pipes (12) are provided.
8. Versorgungsleitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leerrohr (12) für den nachträglichen Einbau einer Ersatz- oder Erweiterungsleitung vorgesehen ist.8. Supply line (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the empty pipe (12) is provided for the subsequent installation of a replacement or extension line.
9. Versorgungsleitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Kabel zum Ausfüllen von Leerräumen zumindest ein Füllstrang (10) mitverseilt ist.9. Supply line (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one fill strand (10) is also stranded in the cable for filling empty spaces.
10. Versorgungsleitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel einen Schutzmantel (14) aufweist.10. Supply line (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the cable has a protective jacket (14).
11. Versorgungsleitung (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzmantel (14) aus Kunststoff ist, der einen im Ausgangszustand vernetzbaren Zusatzstoff aufweist, wobei der S,chutzmantel (14) durch einen Extru- sionsvorgang ausgebildet und der Kunststoff durch nachträgliche Vernetzung nach dem Extrusionsvorgang, insbesondere Elektronenstrahlvernetzung, vernetzt ist.11. Supply line (2) according to claim 10, characterized in that the protective sheath (14) is made of plastic, which has an additive that can be crosslinked in the initial state, the protective sheath (14) being formed by an extrusion process and the plastic by subsequent Crosslinking after the extrusion process, in particular electron beam crosslinking, is crosslinked.
12. Versorgungsleitung (2) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff zur Kenntlichmachung des Zusatzstoffes eine charakteristische Einfärbung aufweist. 12. Supply line (2) according to claim 10 or 11, characterized in that the plastic has a characteristic color to identify the additive.
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