SE511235C2 - Anordning och förfarande för att vid en manipulator hålla och föra ett kablage - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 511 235 2 åt båda hållen. Ledningsknippet måste därvid löpa utmed mantelytan hos robot- armen. Då armen är i sitt neutralläge är den behövliga längden lika med armens längd. Vid vridning ett halvt varv ökar emellertid den behövliga längden.

Okningen motsvaras av att ledningsknippet vid vridning måste läggas ett halvt varv runt robotarmens mantelyta. Denna sträcka utgör halva omkretsen av en cirkel med en radie definierad av avståndet mellan vridningsaxeln till centrum av ledningsknippet. En beräkning med hjälp av Pytagoras sats ger vid handen att den behövliga längden hos ledningsknippet därvid blir mellan 20 - 50 % längre än själva armen. Vid vridning av robotarmen utsätts också ledningsknippet för en vridning kring sin egen axel.

"Ett vanligt sätt att kompensera för den för vridning behövliga längden hos led- ningsknippet är att låta knippet löpa genom två hållare mellan vilka lednings- knippet går i en slinga. Den ena hållaren är då fästad vid den roterbara robot- armen medan den andra hållaren är fästad till det lagringshus, i vilket robotar- men är lagrad. Det tidigare angivna problemet med utrnattningsbrott föreligger även här. Ett annat problem med det angivna utförandet är att slingan minskar robotens rörlighet och att risk föreligger att slingan fastnar någonstans eller helt enkelt klipps av.

REDoGöRELsE FÖR UPPPINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anordning för att hålla och föra ett ledningsknippe av det slag som angivits ovan, så att slingor undvikes och så att skador på grund av utmattning motverkas. Anordningen skall vara enkel och kostnadseffektiv samt medge att ledningsknippet med ett minimum av platsbehov kan föras från en infästníng vid ett lagringshus hos en longitudinellt lagrad rotationskropp till en infästning hos själva rotationskrop- pen.

Detta åstadkommes av en anordning med de i den karaktäriserande delen av patentkravet 1 angivna särdragen. Anordningen är speciellt avsedd för infästning av ett kablage eller ledningsknippe mellan ett lagerhus till en longitudinellt lagrad robotarm och en infästning hos själva armen. Anordningen är så beskaffad att den på kablaget utövar en dragkraft i kablagets längdriktning så att slack motverkas vid robotarmens rörelser. l-lärför är kablaget infäst vid den rörliga 10 15 20 25 30 35 3 511 235 robotarmen och en fjäderkraft anbringad vid kablaget i höjd med robotarmens infästriing i lagerhuset. Kablaget löper genom en kablageförare, vilken inkluderar en fjäder och vilken styr kablaget vid armens rörelser så att inget slack uppstår och så att kablaget lindas upp på robotarmens mantelyta vid vridning av armen.

FIGURBESKRIVNIN G Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritning, där “ fig 1 visar en vy av en övre robotarm med en anordning för att hålla och föra ett kablage inkluderande elkablar och slangar enligt uppfinningen, fig 2 visar ett i en skyddsslang inkapslat kablage och en kablageförare med en relaxerad fjäder, fig 3 visar ett i en skyddsslang inkapslat kablage och en kablageförare med en mot kablagets rörelser anspänd fjäder, visar en detalj av kablageföraren, och visar en vid skyddsslangens ände anbringad för kablaget ärnnad drag- avlastning.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL En övre arm 1 med en yttre hand 2 till en icke visad manipulator visas i fig 1.

Armen 1 är vridbar runt en axel i sin egen längsriktning och lagrad i ett lagerhus 3. Handen innefattar ett tilthus 4, vilket är vridbart runt en axel tvärs den övre armens axel, och en vridskiva 5, vilken är vridbar kring en axel tvärs tilthusets axel. Vid lagerhusets mot armen motsatta sida är drivanordníngar 6, 7, 8 an- ordnade för armens, tilthusets och för vridskivans rörelser. Till vridskivan är monterat ett verktyg 9, vilket tillföres elkraft och andra arbetsmedium via ett kablage 10 inkluderade elkablar och slangar. Kablaget är inneslutet i en skydds- slang 11 av ett styvt men böjligt material. 511 235 10 15 20 25 30 35 Skyddsslangens främre del 11a är fixerad till handen med en fästanordning 12 och styrd av en hållare 13. Fästanordningen och hållaren är fixerade till handen med en gemensam irifästning 14. Skyddsslangens bakre ände 11b är med en fästanordning 15 fixerad till en till lagerhuset 3 fästad kopplingslåda 16. Mellan fästanordningen 15 och hållaren 13 löper skyddsslangen genom en kablageförare 17. Kablageföraren innefattar en rörformig hylsa med en främre muff 18 och en bakre muff 19 och är fästad till lagerhuset 3 med en fästanordning 20. Kablage- förarens längd är anpassad till att innehålla kablagets 11 longitudinella rörelser vid vridning av armen 1 och muffen i vardera änden av kablageföraren är avsedd att friktionsfritt föra kablaget genom kablageföraren.

Ett principiellt utförande av skyddsslangen och kablageföraren visas i fig 3, 4 och 5. Skyddsslangen 11 löper genom kablageföraren 17, vilken visas i genomskär- ning. Skyddsslangen är utförd av ett styvt material med en korrugerad profil, lämpligen en plast. Genom denna utformning erhåller slangen ett antal rillor som gör att slangen tillåter böjning men inte att slangen trycks samman. På skydds- slangen är anbringad en slangförare 21, vilken löper inuti kablageföraren. Mellan den främre muffen 18 och slangföraren är anordnad en spiralfjäder 22, som rör sig fritt i rummet mellan skyddsslangen 11 och kablageförarens 17 insida. Spiral- fjädern utövar en kraft mot slangföraren, vilken därmed orsakar att skydds- slangen hålls spänd mellan hållaren 13 och kablageföraren 17.

Då armen 1 vrider sig lindar skyddsslangen upp sig på mantelytan till armen, varvid en behövlig längd av skyddsslangen under anspänning av fjädern tillåts dras ut ur kablageföraren. I fig 3 visas hur fjädern är anspänd då skyddsslangen har dragits ut maximalt i riktning mot armen. Den enda slinga som uppstår vid armens rörelser är placerad bakom kablageföraren. Här inkräktar kablaget inte på robotens rörlighet och kan dessutom ges en definierad böjningsradien som ej medför utmattningsbrott på kablaget.

Då skyddsslangen lindas upp på mantelytan till den vridande armen utsätts även slangen för en påtvingad vridrörelse. Denna vridning kan, om den måste upptas och lagras i slangen leda till att slangen böjer sig okontrollerat. Skyddsslangen är enligt uppfinningen därför delad och sammanfogad i slangföraren. l fig 4 visas hur den främre slangdelen 11a och den bakre slangdelen 11b sammanfogats i slangföraren 21. Slangföraren är härför utförd i två halvor med spår så att 10 15 5 511 235 skyddsslangens rillor passar in. Slangförarens båda halvor fogas samman med ett skruvförband så att slangdelarna 11a och 11b fritt kan vrida sig oberoende av varandra.

Det i skyddsslangen inneslutna kablaget är i vardera änden av skyddsslangen fästat till en i fig 5 visad dragavlastning 23. I dragavlastningen, som är utförd i ett elastiskt material med god friktion, är ringforrnade ursparingar 24 anordnade. De olika i kablaget inkluderade delarna träds genom hålen till dragavlastningen, vilken därefter spänns åt med en runt dragavlastningen anbringad omkrets- minskande spännanordning.

'Ehuru fördelaktigt är den beskrivna anordningen inte begränsad till att omfatta ett kablage inneslutet i en skyddsslang utan kablageförare och den däri med- löpande slangföraren kan anordnas direkt på kablaget. Ej heller är kablage- föraren begränsad till att vara rak eller utförd av ett styvt material. Den kan med fördel även vara rörformad men krökt samt även vara utförd i ett böjligt material.

Claims (7)

511 235 PATENTKRAV

1. Anordning för att hålla och föra ett kablage ( 11) mellan en första manipu- latordel (2) och en i förhållande till denna rörlig andra manipulatordel (3), inne- fattande en vid den första manipulatordelen fästad kablageförare (17), k ä n n e - t e c k n a d a v att kablageföraren innefatta; ett rö , enom vilket kablaget fritt löper, o_c_l_t_ ett kraftorgan (22), vilket på kablaget utövar en till ett utgångsläge återförande kraft.

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e te c k n a d a v att kablaget är omslutet av en skyddsslang.

3. Anordning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att kablaget är fixerat till en i kablageföraren (17) löpande slangförare (21).

4. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att kablageföraren (17) innefattar en främre muff (18) och en bakre muff (19), genom vilka kablaget löper.

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att mellan den främre muffen (18) och slangföraren (21) är anordnad en kablaget omslutande spiralfjäder.

6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att kablageföraren (17) är utförd krökt i sin längsriktnirtg

7. Förfarande vid en manipulator för att hålla och föra ett kablage (11) mellan en första manipulatordel (2) och en i förhållande till denna rörlig andra manipu- latordel (3), innefattande en vid den första manipulatordelen fästad kablagefö- rare (17), k ä n n e t e c k n a d a v att kablaget bringas att under påverkan av en återförande kraft röra sig longitudinellt, varvid kablageföraren utformas som ett rör, genom vilket kablaget fritt löper, och varvid kablageföraren bringas att innefatta ett kraftorgan som utövar den återför ïsïñ. ..._ .f-_~_.-__ “__-