WO2018001548A1 - Handhabungssystem - Google Patents

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WO2018001548A1
WO2018001548A1 PCT/EP2017/000706 EP2017000706W WO2018001548A1 WO 2018001548 A1 WO2018001548 A1 WO 2018001548A1 EP 2017000706 W EP2017000706 W EP 2017000706W WO 2018001548 A1 WO2018001548 A1 WO 2018001548A1
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WO
WIPO (PCT)
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arm
handling
supply
parts
coupling part
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/000706
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English (en)
French (fr)
Inventor
Viktor DEISTER
Original Assignee
Eisele Pneumatics Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eisele Pneumatics Gmbh & Co. Kg filed Critical Eisele Pneumatics Gmbh & Co. Kg
Priority to CA3029081A priority Critical patent/CA3029081A1/en
Priority to US16/313,193 priority patent/US20190152071A1/en
Priority to EP17732748.3A priority patent/EP3475038A1/de
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Classifications

    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J18/00—Arms

Definitions

  • the invention relates to a handling system comprising a handling arm, which preferably consists of a plurality of movable by means of at least one drive arm parts which are interconnected via hinge points, and with a supply device having individual supply strands, the supply of electrical and / or fluid Energy to customers, such as the respective drive, serve and are at least partially part of the handling arm with its arm parts.
  • Handling systems of this kind are state of the art.
  • such systems are used in industrial manufacturing as a manipulator component of industrial robots.
  • the supply device has a corresponding number supply strands in the form of electrical lines and hose lines. These are performed in the known handling systems, starting from the handling arm bearing device base, within the arm parts to the respective customer. This means that in the event of a necessary replacement of supply strands, as is required, for example, when the handling function of the system is changed or to remedy a line defect that has occurred, the supply device is switched off the arm parts must be removed, which is laborious and time-consuming and can lead to high failure costs in manufacturing.
  • the invention has the object to provide a handling system available that is inexpensive and efficient operable.
  • the invention is characterized in that the individual supply strands are combined to form a common main strand having at each end a connection coupling part which surrounds the supply strands with a protective cover and, designed as an exchangeable exchange unit, Removable located on the two coupling parts recordings on the handling arm and attached accessible from the outside.
  • a protective cover designed as an exchangeable exchange unit, Removable located on the two coupling parts recordings on the handling arm and attached accessible from the outside.
  • connection coupling parts located at the ends of the jacket can be formed by the coupling elements of a multi-media multiple coupling according to the prior art, as disclosed, for example, in the document DE 10 2012 001 529 A1.
  • the detachable attachment can be meeting appropriate handle provided recording to be connected to a main body of the respective coupling part.
  • the arrangement may advantageously be such that the main strand is arranged with its first free end respectively first coupling part on the first arm part and with its other free end and second coupling part on the last arm part of the handling arm, wherein the first coupling part the feeding of energy and the second coupling part is for delivering the input energy.
  • the energy fed in may be electrical energy in the form of drive energy and / or control and / or sensor signals as well as pneumatic and / or hydraulic pressure energy.
  • the first arm part can advantageously be arranged pivotably on a pedestal, the last arm part of the handling arm having a handling or processing unit to be supplied with energy.
  • the sheath of the main strand as the individual supply strands, flexibly formed and follows each intended movement of the arm of the handling arm, so that it ensures especially in the extended state of the handling and parallel to this running the power supply and feed ,
  • the sheath may be formed by a plastic corrugated pipe.
  • the arrangement may be such that except for the two coupling parts with their recordings of the main strand is arranged freely movable along the outside of the arm parts, which extends along a plane of movement thereof.
  • arm parts of the main strand undergoes a maximum deflection at the respective hinge point, in which the deflection of the adjacent strand parts of the main strand with inclusion of the respective coupling part, kink-free in abutment with each other can be brought.
  • the respective receptacle for a coupling part of the main strand on a standardized connection device which is connectable to an associated receiving device on one of the arm parts in a detachable manner again, the arrangement being such that all eincicbaren main strands, even with mutually different configuration to be determined on the respective arm part via the standardized connection device.
  • the subject matter of the invention is also a supply device with individual flexibly formed supply lines which serve to supply electrical and / or fluidic energy, wherein the supply device is provided in particular for a movable arm of a handling system according to one of claims 1 to 7 and the features of Patent claim 8.
  • Fig. 1 is a schematically simplified side view of a
  • Embodiment of the handling system according to the invention and a schematically simplified drawn perspective oblique view of the embodiment, as seen on the end of the last arm portion of the handling arm.
  • a device base of the embodiment is designated 2, which is anchored to a floor surface for stationary application of the system.
  • a handling arm designated as a whole by 4 is rotatably mounted about a vertical axis through 360 ° in the manner customary in such systems.
  • the handling arm 4 has two arm parts 6 and 8 in the form of profile carriers of rectangular cross-section, of which the upper, last arm part 8 at the free end 9 has an effector 10 indicated only schematically. This is in the usual manner with such manipulators manner by means of associated drive and control devices movable, wherein in the example shown a pivoting movement about a longitudinal axis of the arm 8 perpendicular to the horizontal axis is provided.
  • the first, lower arm part 6 is connected to the base 2 via a hinge point 12, which has a first hinge part 14, which is rotatable about the vertical vertical axis on the base 2, and a second hinge part 16 which on the first hinge part 14 about a horizontal Axis is pivotally mounted.
  • the upper end of the first arm part 6 is connected to the inner end of the last arm part 8 via a second hinge point 18 which provides for the upper, last arm part 8 a pivoting about a horizontal axis available to the longitudinal axes of both arm parts 6 and 8 runs vertically. Due to the two horizontal pivot axes of the joints 12 and 18, a vertical plane of motion is predetermined for the movements of the arm parts 6 and 8.
  • the supply device which has the individual supply lines for the actuation of the effector 10, is formed in the invention by an independent structural unit, which is designed as an exchangeable exchange unit and is attached removably attached to the outside of the handling arm 4.
  • the supply device has a main strand 20, in which all supply strands are combined within a flexible casing 22, which follows in its course the movements of the arm parts 6, 8 of the handling arm 4 during operation of the handling system.
  • a corrugated tube made of metal or plastic is provided as the flexible sheathing 22, which enables a kink-free deflection of the strand course at the articulation points 1 2 and 18, even when the arm parts 6, 8 and the maximum deflection are completely folded abutting the deflection points adjacent strand parts of the casing 22 to each other.
  • a coupling part is provided, of which a designated 26 first coupling part for the supply of energy and a second, designated 28 coupling part for the delivery of the injected energy are provided.
  • the first coupling part 26 is attached to the hinge point 1 2, and the second coupling part 28 is mounted in the vicinity of the outer end 9 of the last arm part 8.
  • the coupling parts 26, 28 are in each case a part of a pair of coupling elements of a multiple multi-media coupling of known type, which makes it possible to couple electrical connections and lines with pressure fluids simultaneously and under pressure.
  • the present coupling parts 26 and 28 can be formed by one of the coupling elements designated in the cited document DE 10 2012 001 529 A1 in FIG.
  • FIG. 3 with 2 and 4, with their fluidic and electrical connection units, as shown in the FIG 10, 30, 50 and 60 are designated, the individual supply strands of the main strand 20 are connected.
  • the ends of the casing 22 are over a in Fig. 1 with 32nd designated hose fitting connected to a metallic connecting body 34 which is fixed to the facing base body 36 (Fig. 1) of the coupling parts 26, 28.
  • the connecting body 34 is formed by a sleeve, which tapers slightly conically from the respective base body 36 in the direction of the casing 22, so that the connecting body 34 forms a line or hose bundling for the supply strands running in the casing 22.
  • the first coupling part 26 is releasably connectable via a corresponding, not shown, coupling part with the operating system located in the hinge point 12 for feeding in, and the second coupling part 28 is correspondingly connected via a corresponding, not shown coupling part for the delivery connectable to the effector 10.
  • a standardized connection device is provided in each case as a receptacle for the coupling parts 26, 28 has an identically formed bracket 40, wherein the second coupling part 28 with a leg, as on is shown in Fig. 2 is detachably connected via screws 42 with the side surface of the arm part 8.
  • the bracket 40 of the first coupling part 26 is detachably connected to a leg with the side surface of the joint part 14.
  • the respective other leg of the bracket 40 has an attacked by the main body 36 of the coupling parts 26 and 28 opening as a receptacle in which the respective coupling part 26, 28 is secured when they are coupled to the (not shown) corresponding coupling part.
  • the supply device according to the invention need not be limited to the application in handling systems, such as robots, but can always be used where generally such utilities are useful as exchangeable replacement units, for example, in machine tools, in medical or food technology, driving, Air and rail vehicles etc.

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Abstract

1. Handhabungssystem. 2. Ein Handhabungssystem, mit einem Handhabungsarm (4), der vorzugsweise aus mehreren mittels mindestens eines Antriebes bewegbaren Armteilen (6, 8) besteht, die über Gelenkstellen (12, 18) miteinander verbunden sind, und mit einer Versorgungseinrichtung (20), die einzelne Versorgungsstränge aufweist, die der Zufuhr von elektrischer und/oder fluidischer Energie zu Abnehmern, wie dem jeweiligen Antrieb, dienen und zumindest teilweise Bestandteil des Handhabungsarms (4) mit seinen Armteilen (6, 8) sind, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Versorgungsstränge zu einem gemeinsamen Hauptstrang (20) zusammengefasst sind, der endseitig jeweils ein Anschluss-Kupplungsteil (26, 28) aufweist, der mit einer Ummantelung (22) schützend die Versorgungsstränge umgibt und der, als austauschbare Wechseleinheit konzipiert, über an den beiden Kupplungsteilen (26, 28) befindliche Aufnahmen (40) an dem Handhabungsarm (4) abnehmbar und von außen her zugänglich angebracht ist.

Description

Handhabungssystem
Die Erfindung betrifft ein Handhabungssystem, mit einem Handhabungsarm, der vorzugsweise aus mehreren mittels mindestens eines Antriebs bewegbaren Armteilen besteht, die über Gelenkstellen miteinander verbunden sind, und mit einer Versorgungseinrichtung, die einzelne Versorgungs- stränge aufweist, die der Zufuhr von elektrischer und/oder fluidischer Energie zu Abnehmern, wie dem jeweiligen Antrieb, dienen und zumindest teilweise Bestandteil des Handhabungsarms mit seinen Armteilen sind.
Handhabungssysteme dieser Art sind Stand der Technik. Insbesondere kommen solche Systeme in der industriellen Fertigung als Manipulatorkomponente von Industrierobotern zum Einsatz. Entsprechend der Auslegung des Betriebssystems mit elektrischem, pneumatischem oder hydraulischem Antrieb, mit zugehöriger Steuerung und gegebenenfalls vorhandener Sensorik, weist die Versorgungseinrichtung eine entsprechende Anzahl Ver- sorgungsstränge in Form von elektrischen Leitungen und Schlauchleitungen auf. Diese sind bei den bekannten Handhabungssystemen, ausgehend vom den Handhabungsarm tragenden Gerätesockel, innerhalb der Armteile zum jeweiligen Abnehmer geführt. Dies bedeutet, dass bei einem erforderlichen Austausch von Versorgungssträngen, wie er beispielsweise bei einer Ände- rung der Handhabungsfunktion des Systems oder zur Behebung eines aufgetretenen Leitungsdefekts erforderlich ist, die Versorgungseinrichtung aus den Armteilen ausgebaut werden muss, was arbeits- und zeitaufwendig ist und zu hohen Ausfallkosten im Fertigungsbetrieb führen kann.
Im Hinblick auf diese Problematik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Handhabungssystem zur Verfügung zu stellen, das kostengünstig und rationell betreibbar ist.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe mit einem Handhabungssystem gelöst, das die Merkmale des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass die einzelnen Versorgungsstränge zu einem gemeinsamen Hauptstrang zusammengefasst sind, der endseitig jeweils ein Anschluss-Kupplungsteil aufweist, der mit einer Ummantelung schützend die Versorgungsstränge umgibt und der, als austauschbare Wechseleinheit konzipiert, über an den beiden Kupplungsteilen befindliche Aufnahmen an dem Handhabungsarm abnehmbar und von außen her zugänglich angebracht ist. Notwendige Änderungen der Versorgungseinrichtung, wie Austausch von Versorgungssträngen zur Behebung von Defekten oder wegen sich ändernder Handhabungsaufgabe des Systems, lassen sich bei der Erfindung durch von außen her durchgeführtes Abnehmen und Austauschen des die Versorgungsstränge enthaltenden Hauptstranges schnell und einfach durchführen. Arbeits- und Kostenaufwand für Wartung sind dadurch ebenso wie die durch Betriebsausfall verursachten Kosten minimiert.
Die an den Enden der Ummantelung befindlichen Anschluss-Kupplungs- teile können durch die Kupplungselemente einer dem Stand der Technik entsprechenden Mehrmedien-Mehrfachkupplung gebildet sein, wie sie beispielsweise in dem Dokument DE 10 2012 001 529 A1 offenbart ist. Bei Kupplungsteilen dieser Art kann die zum abnehmbaren Anbringen am be- treffenden Handhabungsarm vorgesehene Aufnahme mit einem Grundkörper des betreffenden Kupplungsteils verbunden sein.
Die Anordnung kann mit Vorteil so getroffen sein, dass der Hauptstrang mit seinem ersten freien Ende respektive erstem Kupplungsteil an dem ersten Armteil und mit seinem anderen freien Ende respektive zweiten Kupplungsteil an dem letzten Armteil des Handhabungsarms angeordnet ist, wobei das erste Kupplungsteil dem Einspeisen von Energie und das zweite Kupplungsteil der Abgabe der eingespeisten Energie dient. Bei der eingespeisten Energie kann es sich um elektrische Energie in Form von Antriebsenergie und/oder Steuerungs- und/oder Sensorsignale sowie um pneumatische und/oder hydraulische Druckenergie handeln.
Das erste Armteil kann mit Vorteil schwenkbar auf einem Sockel angeord- net sein, wobei das letzte Armteil des Handhabungsarms eine mit Energie zu versorgende Handhabungs- oder Bearbeitungseinheit aufweist.
Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist die Ummantelung des Hauptstranges, wie die einzelnen Versorgungsstränge, flexibel ausge- bildet und folgt jeder vorgesehenen Bewegung der Armteile des Handhabungsarms nach, so dass sie insbesondere auch im gestreckten Zustand des Handhabungsarms und parallel zu diesem verlaufend die Energieversorgung nebst Einspeisung gewährleistet. Mit Vorteil kann hierfür die Ummantelung durch ein Kunststoff-Wellrohr gebildet sein.
Mit besonderem Vorteil kann hierbei die Anordnung derart getroffen sein, dass bis auf die beiden Kupplungsteile mit ihren Aufnahmen der Hauptstrang frei bewegbar entlang der Außenseite der Armteile angeordnet ist, die sich entlang einer Bewegungsebene derselben erstreckt. Bei vollständig zusammengefalteten Armteilen erfährt der Hauptstrang an der jeweiligen Gelenkstelle eine maximale Umlenkung, bei der die der Umlenkung benachbarten Strangteile des Hauptstranges unter Einbezug des jeweiligen Kupplungsteils, knickfrei in Anlage miteinander bringbar sind.
Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen weist die jeweilige Aufnahme für ein Kupplungsteil des Hauptstrangs eine standardisierte Verbindungseinrichtung auf, die mit einer zugeordneten Aufnahmeeinrichtung an einem der Armteile in wieder lösbarer Weise verbindbar ist, wobei die Anordnung derart getroffen ist, dass alle einwechselbaren Hauptstränge, auch bei zueinander unterschiedlicher Ausgestaltung, sich über die standardisierte Verbindungseinrichtung an dem jeweiligen Armteil festlegen lassen.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Versorgungseinrichtung mit einzel- nen flexibel ausgebildeten Versorgungssträngen, die der Zufuhr von elektrischer und/oder fluidischer Energie dienen, wobei die Versorgungseinrichtung insbesondere für einen bewegbaren Arm eines Handhabungssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 7 vorgesehen ist und die Merkmale des Patentanspruchs 8 aufweist.
Weitere Eigenheiten des Versorgungssystems sind in den sich anschließenden Patentansprüchen 9 und 10 angegeben.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im Einzelnen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematisch vereinfacht gezeichnete Seitenansicht eines
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Handhabungssystems und eine schematisch vereinfacht gezeichnete perspektivische Schrägansicht des Ausführungsbeispiels, gesehen auf das Ende des letzten Armteils des Handhabungsarms.
In den Zeichnungen ist ein Gerätesockel des Ausführungsbeispiels mit 2 bezeichnet, der für eine stationäre Anwendung des Systems auf einer Bodenfläche verankert ist. Auf dem Sockel 2 ist ein als Ganzes mit 4 bezeich- neter Handhabungsarm in der bei derartigen Systemen üblichen Weise um eine vertikale Achse um 360° drehbar gelagert. Beim gezeigten Beispiel weist der Handhabungsarm 4 zwei Armteile 6 und 8 in Form von Profilträgern rechteckigen Querschnitts auf, von denen das obere, letzte Armteil 8 am freien Ende 9 einen lediglich schematisiert angedeuteten Effektor 10 aufweist. Dieser ist in der bei derartigen Manipulatoren üblichen Weise mittels zugeordneter Antriebs- und Steuereinrichtungen bewegbar, wobei beim gezeigten Beispiel eine Schwenkbeweglichkeit um eine zur Längsachse des Armteils 8 senkrecht verlaufende horizontale Achse vorgesehen ist. Das erste, untere Armteil 6 ist mit dem Sockel 2 über eine Gelenkstelle 12 verbunden, die ein erstes Gelenkteil 14 aufweist, das am Sockel 2 um die vertikale Hochachse drehbar ist, sowie ein zweites Gelenkteil 16 aufweist, das am ersten Gelenkteil 14 um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert ist. Das obere Ende des ersten Armteils 6 ist mit dem inneren Ende des letzten Armteils 8 über eine zweite Gelenkstelle 18 verbunden, die für das obere, letzte Armteil 8 eine Schwenkmöglichkeit um eine horizontale Achse zur Verfügung stellt, die zu den Längsachsen beider Armteile 6 und 8 senkrecht verläuft. Durch die beiden horizontalen Schwenkachsen der Gelenkstellen 12 und 18 ist für die Bewegungen der Armteile 6 und 8 eine vertikale Bewegungsebene vorgegeben. Die Versorgungseinrichtung, die die einzelnen Versorgungsstränge für die Betätigung des Effektors 10 aufweist, ist bei der Erfindung durch eine eigenständige Baueinheit gebildet, die als austauschbare Wechseleinheit konzipiert ist und an der Außenseite des Handhabungsarms 4 abnehmbar ange- bracht ist. Hierfür weist die Versorgungseinrichtung einen Hauptstrang 20 auf, in dem sämtliche Versorgungsstränge zusammengefasst innerhalb einer flexiblen Ummantelung 22 geführt sind, die in ihrem Verlauf den Bewegungen der Armteile 6, 8 des Handhabungsarms 4 beim Betrieb des Handhabungssystems nachfolgt. Als flexible Ummantelung 22 ist bei der Erfin- dung ein Wellrohr aus Metall oder Kunststoff vorgesehen, das an den Gelenkstellen 1 2 und 18 eine knickfreie Umlenkung des Strangverlaufs ermöglicht, selbst bei ganz zusammengefaltetem Zustand der Armteile 6, 8 und maximaler Umlenkung, bei der die an die Umlenkstellen angrenzenden Strangteile der Ummantelung 22 aneinander anliegen.
An jedem Ende des Hauptstrangs 20 ist ein Kupplungsteil vorgesehen, von denen ein mit 26 bezeichnetes erstes Kupplungsteil für die Einspeisung von Energie und ein zweites, mit 28 bezeichnetes Kupplungsteil für die Abgabe der eingespeisten Energie vorgesehen sind. Das erste Kupplungsteil 26 ist an der Gelenkstelle 1 2 angebracht, und das zweite Kupplungsteil 28 ist in der Nähe des äußeren Endes 9 des letzten Armteils 8 angebracht. Bei den Kupplungsteilen 26, 28 handelt es sich um jeweils ein Teil eines Paares der Kupplungselemente einer Mehrfach-Mehrmedienkupplung bekannter Art, die es ermöglicht, elektrische Verbindungen und Leitungen mit Druckflui- den gleichzeitig und unter Druck zu kuppeln. Hierfür können die vorliegenden Kupplungsteile 26 und 28 durch eines der in dem genannten Dokument DE 10 2012 001 529 A1 in Fig. 3 mit 2 bzw. 4 bezeichneten Kupplungselemente gebildet sein, mit deren fluidischen und elektrischen Anschlusseinheiten, wie sie in der dortigen Fig. 3 mit 10, 30, 50 und 60 be- zeichnet sind, die einzelnen Versorgungsstränge des Hauptstrangs 20 verbunden sind. Die Enden der Ummantelung 22 sind über ein in Fig. 1 mit 32 bezeichnete Schlauchverschraubung mit einem metallischen Verbindungskörper 34 verbunden, der am zugewandten Grundkörper 36 (Fig. 1 ) der Kupplungsteile 26, 28 befestigt ist. Der Verbindungskörper 34 ist durch eine Hülse gebildet, die sich vom jeweiligen Grundkörper 36 in Richtung auf die Ummantelung 22 leicht konisch verjüngt, so dass der Verbindungskörper 34 eine Leitungs- oder Schlauchbündelung für die in der Ummantelung 22 verlaufenden Versorgungsstränge bildet. Für die Einspeisung ist das erste Kupplungsteil 26 über ein korrespondierendes, nicht gezeigtes Kupplungsteil mit dem in der Gelenkstelle 12 befindlichen Betriebssystem für die Ein- speisung lösbar verbindbar, und das zweite Kupplungsteil 28 ist in entsprechender Weise über ein korrespondierendes, nicht gezeigtes Kupplungsteil für die Abgabe an den Effektor 10 verbindbar.
Für die abnehmbare Befestigung des Hauptstrangs 20 an der Gelenkstelle 12 und am Armteil 8 ist jeweils eine standardisierte Verbindungseinrichtung vorgesehen, die als Aufnahme für die Kupplungsteile 26, 28 jeweils einen gleich ausgebildeten Haltewinkel 40 aufweist, wobei das zweite Kupplungsteil 28 mit einem Schenkel, wie am besten in Fig. 2 gezeigt ist, über Schrauben 42 mit der Seitenfläche des Armteils 8 abnehmbar verbunden ist. In entsprechender Weise ist der Haltewinkel 40 des ersten Kupplungsteils 26 mit einem Schenkel mit der Seitenfläche des Gelenkteils 14 abnehmbar verbunden. Der jeweils andere Schenkel des Haltewinkels 40 weist eine vom Grundkörper 36 der Kupplungsteile 26 und 28 durchgriffene Öffnung als Aufnahme auf, in der das jeweilige Kupplungsteil 26, 28 gesichert ist, wenn diese mit dem (nicht gezeigten) korrespondierenden Kupplungsteil gekuppelt sind. Bei dieser Anordnung können, wenn ein Wechsel des Hauptstrangs 20 durchzuführen ist, sei es um einen Defekt der Versorgungseinrichtung zu beheben oder um für eine geänderte Betriebsweise andersartige Versorgungsstränge vorzusehen, bei entkuppelten Kupplungs- teilen 26 und 28 diese aus der Aufnahmeöffnung am Haltewinkel 40 herausgenommen werden, ohne dass die Haltewinkel 40 abgeschraubt werden müssen. Die erfindungsgemäße Versorgungseinrichtung braucht nicht auf die Anwendung bei Handhabungssystemen, wie Robotern, eingeschränkt zu sein, sondern kann immer dort eingesetzt werden, wo allgemein solche Versorgungseinrichtungen als wechselbare Austauscheinheiten sinnvoll sind, beispielsweise bei Werkzeugmaschinen, in der Medizin- oder Lebensmitteltechnik, bei Fahr-, Flug- und Schienenfahrzeugen etc.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Handhabungssystem, mit einem Handhabungsarm (4), der vorzugsweise aus mehreren mittels mindestens eines Antriebes bewegbaren Armteilen (6, 8) besteht, die über Gelenkstellen (12, 18) miteinander verbunden sind, und mit einer Versorgungseinrichtung (20), die einzelne Versorgungsstränge aufweist, die der Zufuhr von elektrischer und/oder fluidischer Energie zu Abnehmern, wie dem jeweiligen Antrieb, dienen und zumindest teilweise Bestandteil des Handhabungsarms (4) mit seinen Armteilen (6, 8) sind, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Versorgungsstränge zu einem gemeinsamen Hauptstrang (20) zusam- mengefasst sind, der endseitig jeweils ein Anschluss-Kupplungsteil (26, 28) aufweist, der mit einer Ummantelung (22) schützend die Versorgungsstränge -umgibt und der, als austauschbare Wechseleinheit konzipiert, über an den beiden Kupplungsteilen (26, 28) befindliche Aufnahmen (40) an dem Handhabungsarm (4) abnehmbar und von außen her zugänglich angebracht ist.
Handhabungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptstrang (20) mit seinem ersten freien Ende respektive ersten Kupplungsteil (26) an einer dem ersten Armteil (6) zugeordneten Gelenkstelle (12) und mit seinem anderen freien Ende respektive zweiten Kupplungsteil (28) an dem letzten Armteil (8) des Handhabungsarms (4) angeordnet ist und dass das erste Kupplungsteil (26) dem Einspeisen von Energie und das zweite Kupplungsteil (28) der Abgabe der eingespeisten Energie dient.
Handhabungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Armteil (6) schwenkbar auf einem Sockel (2) angeordnet ist und dass das letzte Armteil (8) des Handhabungsarmes (4) ei- ne mit Energie zu versorgende Handhabungs- oder Bearbeitungseinheit (10) aufweist.
Handhabungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (22) des Hauptstranges (20), wie die einzelnen Versorgungsstränge, flexibel ausgebildet ist und jeder vorgesehenen Bewegung der Armteile (6, 8) des Handhabungsarmes (4) nachfolgt, so dass sie insbesondere auch im gestreckten Zustand des Handhabungsarms (4) und parallel zu diesem verlaufend die Energieversorgung nebst Einspeisung gewährleistet.
Handhabungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bis auf die beiden Kupplungsteile (26, 28) mit ihren Aufnahmen (40) der Hauptstrang (20) frei bewegbar entlang der Außenseite der Armteile (6, 8) angeordnet ist, die sich entlang einer Bewegungsebene derselben erstreckt.
Handhabungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der jeweiligen Gelenkstelle (12, 18) der Hauptstrang (20) eine maximale Umlenkung erfährt, bei der die der Umlenkung benachbarten Strangteile des Hauptstranges (20) unter Einbezug des jeweiligen Kupplungsteils (26, 28) knickfrei in Anlage miteinander bringbar sind.
Handhabungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Aufnahme für ein Kupplungsteil (26, 28) des Hauptstranges (20) eine standardisierte Verbindungseinrichtung aufweist, die mit einer zugeordneten Aufnahme (40) an einem der Armteile (6, 8) in wieder lösbarer Weise verbindbar ist, und dass alle einwechselbaren Hauptstränge (20), auch bei zueinander unterschiedlicher Ausgestaltung, sich über die standardisierte Verbindungseinrichtung an dem jeweiligen Armteil (6, 8) festlegen lassen.
. Versorgungseinrichtung mit einzelnen flexibel ausgebildeten Versorgungssträngen, die der Zufuhr von elektrischer und/oder fluidischer Energie dienen, insbesondere vorgesehen für einen bewegbaren Arm (4) eines Handhabungssystems nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Versorgungsstränge zu einem gemeinsamen Hauptstrang (20) zusammengefasst sind, der endseitig jeweils ein Anschluss-Kupplungsteil (26, 28) aufweist, mit einer flexiblen Ummantelung (22) schützend die Versorgungsstränge umgibt und, als austauschbare Wechseleinheit konzipiert, mittels Aufnahmen (40) an den Kupplungsteilen (26, 28) an Drittbauteilen, wie Armteilen (6, 8) des bewegbaren Arms (4), in abnehmbarer Weise festlegbar ist.
. Versorgungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Versorgungsstrang aus einem elektrische Versorgung oder Informationen übertragenden Kabel oder einer pneumatischen oder einer hydraulischen Verbindungsleitung gebildet ist, die jeweils beidseitig in Stecker- und Anschlussteilen enden, die in dem jeweils zuordenbaren Kupplungsteil (26, 28) geführt sind.
0. Versorgungseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Ende des Hauptstranges (20) eine Verschrau- bungsmöglichkeit (32) vorgesehen ist zwecks Anbringen einer
Schlauchbündelung (34) als verbindender Übergang zu dem jeweiligen Kupplungsteil (26, 28).
PCT/EP2017/000706 2016-06-28 2017-06-19 Handhabungssystem WO2018001548A1 (de)

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US16/313,193 US20190152071A1 (en) 2016-06-28 2017-06-19 Handling system
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