DE3410637C2

DE3410637C2 -

Info

Publication number: DE3410637C2
Application number: DE19843410637
Authority: DE
Inventors: Rainer 8523 Baiersdorf De Keppler; Robert 8520 Erlangen De Kleemann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-03-22
Filing date: 1984-03-22
Publication date: 1990-10-31
Also published as: DE3410637A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kabelführungs anordnung am Drehgelenk eines Industrieroboters, das einen An triebsmotor und eine von ihm angetriebene Drehwelle umfaßt, bei der mehrere von einem vorhergehenden Roboterteil kommende Kabel in Spiralen abnehmenden Durchmessers in parallelen Ebenen um die Drehwelle verlaufen und mit dieser zu einem nachfolgenden Roboterteil geführt sind, wobei die einzelnen Windungen der Spiralwicklungen gegeneinander gleitend geführt sind.The invention relates to an electrical cable routing Arrangement on the swivel joint of an industrial robot that an Includes drive motor and a rotating shaft driven by it the multiple cable coming from a previous robot part in spirals of decreasing diameter in parallel planes the rotating shaft run and with it to a subsequent one Robot part are guided, the individual turns of the Spiral windings are slidably guided against each other.

Mit diesem Oberbegriff wird auf eine Anordnung Bezug genommen, wie sie beispielsweise aus der DE 27 17 870 A1 be kannt ist.This generic term refers to an arrangement as for example from DE 27 17 870 A1 is known.

Bei dieser bekannten Anordnung dient als Träger für die Kabel und Leitungen eine durch eine Blattfeder gebildete Spirale, auf der über Stege mit seitlichen Gleitkörpern die nebeneinander liegenden Kabel und Leitungen so gehalten sind, daß sie in Um fangsrichtung rutschen können. Die Blattfeder und die Halte rungen für die Kabel und Leitungen erfordern konstruktiv einen gewissen mechanischen Aufwand, ferner sind Stege und Stegrück stände so abzustimmen, daß die einzelnen Leitungen geführt rutschen können und sich nicht verklemmen. Weiterhin ist bei dieser Anordnung auch die Gefahr gegeben, daß wegen der unmit telbar nebeneinanderliegenden Kabel unerwünschte Störimpulse von einem zum anderen Kabel übertragen werden können.In this known arrangement serves as a carrier for the cables and lines a spiral formed by a leaf spring the one above each other with webs with side sliders lying cables and lines are held so that they are in order can slip direction. The leaf spring and the retainer Design for the cables and wires requires one certain mechanical effort, and there are webs and web back would be coordinated so that the individual lines are routed can slip and not jam. Furthermore, at this arrangement also gave the risk that because of the immit unwanted interference pulses can be placed next to each other can be transferred from one cable to another.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer Anordnung der eingangs genannten Art, eine einfache und zuver lässige Führung und elektrische Abschirmung der einzelnen Kabel zu gewährleisten.The object of the present invention is in a Arrangement of the type mentioned, a simple and verver casual routing and electrical shielding of the individual cables to guarantee.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale ge löst:This object is achieved by the following features solves:

a) die Kabel sind als Flachbandkabel ausgebildet,a) the cables are designed as ribbon cables,
b) die einzelnen Spiralwicklungen der Flachbandkabel sind durch metallische Führungsbleche voneinander getrennt,b) the individual spiral windings of the ribbon cables are through metallic guide plates separated from each other,
c) die Flachbandkabel sind tangential in die hohle Drehwelle eingeführt und in dieser zum nachfolgenden Roboterteil ge führt.c) the ribbon cables are tangential to the hollow rotating shaft introduced and ge in this to the subsequent robot part leads.

Die Führungsbleche dienen dabei sowohl zur mechanischen Stabili sierung als auch zur elektromagnetischen Abschirmung der einzel nen Kabel voneinander. Auf diese Weise wird eine sichere Füh rung der Kabel erreicht und gleichzeitig eine elektromagnetische Beeinflussung der einzelnen Kabel untereinander, beispielsweise von elektrischen Datenkabeln durch Leistungskabel an der Engstelle vermieden.The guide plates serve both for mechanical stabilization as well as for electromagnetic shielding of the individual a cable from each other. This way it will be a safe guide cable and an electromagnetic one Influencing the individual cables with each other, for example of electrical data cables through power cables on the Avoided bottlenecks.

Zur Verminderung der Reibung kann mit Vorteil zwischen den Win dungen ein als Gleitmittel wirkendes Band, z.B. aus Teflon, ein gelegt werden.To reduce friction, it can be advantageous between the win a lubricant tape, e.g. made of Teflon, a be placed.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ist die Erfindung näher erläutert; es zeigen: Based on an embodiment shown in the drawing the invention is explained in more detail; show it:

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Gelenkroboter, Fig. 1 is an articulated robot shown schematically,

Fig. 2 die elektrische Kabelführung in einem Gelenk, und Fig. 2 shows the electrical cable routing in a joint, and

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III in Fig. 2. Fig. 3 is a cross section along the line III-III in Fig. 2.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Industriegelenk roboter besteht aus dem Sockel 9, den Armen 7, 8 und den sechs Drehgelenken 1 bis 6 zur Bewegung in den Drehach sen x, y, z, u, v, w. Am vorderen Ende trägt der Indu strieroboter den Greifer 10. The industrial joint robot shown schematically in Fig. 1 consists of the base 9 , the arms 7 , 8 and the six rotary joints 1 to 6 for movement in the axis of rotation sen x , y , z , u , v , w . At the front end, the induction robot carries the gripper 10 .

Das beispielsweise in Fig. 2 dargestellte Gelenk 4 be steht aus dem Gehäuse 11, an das ein Elektromotor 12 an geflanscht ist, der über ein nicht dargestelltes Unter setzungsgetriebe und die hohle Drehwelle 13 den Ankoppel flansch 15 für das nachfolgende zu schwenkende Roboter teil antreibt.The joint 4, for example, shown in Fig. 2 is from the housing 11 , to which an electric motor 12 is flanged, which drives the coupling flange 15 for the subsequent robot to be pivoted via a reduction gear and the hollow rotary shaft 13, not shown.

Vom Gelenk 3 durch den Flansch 14 kommend ist das elek trische Flachbandkabel 16 (vgl. Fig. 3) um die Drehwel le 13 in Form einer Spirale 17 aufgewickelt, tangential in die Drehwelle 13 eingeführt, hier an der Stelle 18 um 90° geknickt, mechanisch fixiert und in Längsrichtung der Drehwelle 13 zum nächsten Gelenk, z.B. 5, geführt.Coming from the hinge 3 through the flange 14 , the electrical ribbon cable 16 (see FIG. 3) is wound around the rotary shaft 13 in the form of a spiral 17 , inserted tangentially into the rotary shaft 13 , here bent at 90 ° at point 18 , mechanically fixed and guided in the longitudinal direction of the rotary shaft 13 to the next joint, for example 5 .

Die elektrische Verbindung zum nächsten Gelenk kann dann jeweils durch Steckverbindungen realisiert werden, so daß gegebenenfalls die einzelnen Module leicht ausgetauscht werden können.The electrical connection to the next joint can then can each be realized by plug connections, so that if necessary, the individual modules easily replaced can be.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, können mehrere Flach bandkabel nebeneinander als Spiralwicklungen 17, 20 ange ordnet sein. Zwischen den Wickeln 17 und 20 sind metalli sche Führungsbleche 21 vorgesehen, die zur mechanischen Stabilisierung und elektrischen Abschirmung der einzelnen Kabel voneinander dienen.As can be seen from the drawing, several ribbon cables can be arranged side by side as spiral windings 17 , 20 . Metalli cal guide plates 21 are provided between the windings 17 and 20 , which serve for mechanical stabilization and electrical shielding of the individual cables from one another.

Zwischen die einzelnen Windungen der Spiralwickel ist ein als Gleitmittel dienendes Teflonband 22 eingelegt, um die Reibung zu vermindern.A Teflon tape 22 serving as a lubricant is inserted between the individual turns of the spiral winding in order to reduce the friction.

Bei einer Drehung der Drehwelle 13 gegenüber dem Gehäu se 11, d.h. dem ankommenden Kabel, wird die Spirale auf geweitet bzw. zusammengezogen. Damit sind Drehwinkel der Drehwelle über 360° möglich.When the rotary shaft 13 rotates relative to the housing 11 , ie the incoming cable, the spiral is expanded or contracted. This makes it possible to rotate the rotating shaft over 360 °.

Claims

1. Elektrische Kabelführungsanordnung am Drehgelenk eines In dustrieroboters, das einen Antriebsmotor und eine von ihm ange triebene Drehwelle umfaßt, bei der mehrere von einem vorhergehen den Roboterteil kommenden Kabel in Spiralen abnehmenden Durchmes sers in parallelen Ebenen um die Drehwelle verlaufen und mit dieser zu einem nachfolgenden Roboterteil geführt sind, wobei die einzelnen Windungen der Spiralwicklungen gegeneinander glei tend geführt sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Kabel sind als Flachbandkabel (16) ausgebildet,
b) die einzelnen Spiralwicklungen (17, 20) der Flachbandkabel (16) sind durch metallische Führungsbleche (21) voneinander getrennt,
c) die Flachbandkabel (16) sind tangential in die hohle Dreh welle (13) eingeführt und in dieser zum nachfolgenden Ro boterteil (5) geführt.

1. Electrical cable routing arrangement on the hinge of an industrial robot, which comprises a drive motor and a rotating shaft driven by it, in which several cables coming from a previous robot part in spirals decreasing diameter run in parallel planes around the rotating shaft and with this to a subsequent one Robot part are guided, the individual turns of the spiral windings are guided against each other, characterized by the following features:

a) the cables are designed as ribbon cables ( 16 ),
b) the individual spiral windings ( 17 , 20 ) of the ribbon cables ( 16 ) are separated from one another by metallic guide plates ( 21 ),
c) the ribbon cables ( 16 ) are tangentially inserted into the hollow rotary shaft ( 13 ) and in this to the subsequent robot part ( 5 ).

2. Elektrische Kabelführungsanordnung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß zwischen den Spiralwindungen ein als Gleitmittel dienendes Band (22) nied rigen Reibungskoeffizienten angeordnet ist.2. Electrical cable routing arrangement according to claim 1, characterized in that between the spiral turns a serving as a lubricant tape ( 22 ) low-friction coefficient is arranged.

3. Elektrische Kabelführungsanordnung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Flachband kabel (16) am Gelenkanfang und Gelenkende mit Steckverbindungen versehen sind.3. Electrical cable routing arrangement according to claim 1, characterized in that the ribbon cables ( 16 ) are provided with plug connections at the beginning and end of the joint.