WO2019179803A1 - Knickarmroboter-gelenkanordnung - Google Patents

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WO2019179803A1
WO2019179803A1 PCT/EP2019/055964 EP2019055964W WO2019179803A1 WO 2019179803 A1 WO2019179803 A1 WO 2019179803A1 EP 2019055964 W EP2019055964 W EP 2019055964W WO 2019179803 A1 WO2019179803 A1 WO 2019179803A1
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cable
structural member
robot
joint arrangement
loop
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French (fr)
Inventor
Andre Reekers
Moritz Zasche
Florian ZURMUEHLEN
Wolfgang Schober
Martin Riedel
Jorge Torres
Original Assignee
Kuka Deutschland Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • 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
    • 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
    • B25J19/0029—Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/108—Bearings specially adapted therefor

Definitions

  • the present invention relates to a hinge assembly for a
  • Articulated robot a articulated robot with the joint assembly and a method for mounting and use of the joint assembly.
  • the object of the present invention is to improve an articulated robot.
  • Claims 7, 9 and 10 provide an articulated robot with at least one hinge assembly described herein, a method of assembling them or their use under protection.
  • the subclaims relate to advantageous developments.
  • a joint arrangement for an articulated-arm robot in particular one or more joint arrangements of an articulated-arm robot (each) has a first structural member and a second one
  • Structural member of the robot which is mounted in a rotary bearing, in one embodiment, is mounted on the first structural member.
  • the or one or more of the joint arrangement (s) in each case a first cable with a, in particular, arranged in the first (respective) structural member,
  • first cable section in particular fastened, first cable section and a, in particular, in the (respective) second structural member arranged, in particular fixed, second cable section, wherein the first and second cable section are connected together in a first, in particular open, cable loop.
  • the or one or more of the joint arrangement (s respectively) one or more further cables, each with a, in particular in, the arranged (in each case) first structural member, in particular fixed, the first cable portion and a, in particular, in the (respective) second
  • Structured member arranged, in particular fixed, second cable section, wherein the first and second cable section are also connected to each other in a, in particular open, (further) cable loop.
  • the (first and / or further) cable loop in one embodiment (in each case) connects to the (respective) first and / or second cable section or merges into it (s).
  • the (first and / or further) cable loop runs or rolls in one embodiment upon rotation of first and second structural member against each other from and on and thus advantageously compensates for the change in the distance between the first and second cable section or is provided for this purpose, in particular furnished or is used for this purpose.
  • the cable loops are or are the one, in one embodiment of all) cables, in each of which a, in particular in, the first structural member arranged, in particular fastened, first cable portion and a, in particular, arranged in the second structural member, in particular fastened, second cable section are connected, arranged one inside the other and / or curved in the same direction and / or run in the same direction or on one side and / or surround the pivot bearing in the same direction or on one or the same side or are arranged or become such used.
  • a diameter of the joint arrangement relative to a design in which at least two cable loops are opposite to each other in opposite directions, run in opposite directions or the
  • a radial offset between the first cable sections, a radial offset between the second cable sections and / or a radial offset between the cable loops (respectively) smaller than, in particular minimum, maximum and / or average, cable diameter, in particular in one or several of the cable loops.
  • a radial offset is understood in particular to mean a distance in a radial direction which is perpendicular to a rotational axis and a rotational direction of the rotary bearing, between surface center points of the corresponding cables.
  • a diameter of the joint arrangement with respect to a design in which at least two cable loops overlap in opposite directions advantageously (further) can be reduced.
  • the joint arrangement has a second cable with a, in particular, in the first structural member arranged, in particular fixed, first cable portion and, in particular, arranged in the second structural member, in particular fixed, second cable portion, wherein the first and second cable portion of the second cable are connected in a second cable loop, and wherein the second cable loop of the first cable loop of the first cable, in one embodiment always overlapping, opposite or the first and second cable loop are arranged such or used.
  • the joint arrangement can comprise one or more further cables, each with a first cable section arranged on, in particular, the first structural member, and a second cable section arranged, in particular fastened, in particular in the second structural member first and second cable portion are each connected in a cable loop and this and the first cable loop arranged inside each other and / or curved in the same direction and / or run in the same direction and / or embrace the pivot bearing in the same direction, and wherein this cable loop (s) is arranged / are such or will / will, that they always opposite to the second cable loop overlap / face each other.
  • the hinge assembly in one embodiment, one or more further cables, each with a, in particular, the first structural member to ordered, in particular fixed, first cable section and a, in particular, arranged in the second structural member, in particular fixed, second cable section have, wherein the first and second
  • Cable section are each connected in a cable loop and this and the second cable loop arranged inside each other and / or curved in the same direction and / or run in the same direction and / or embrace the pivot bearing in the same direction, and wherein this cable loop (s) is arranged / are such or
  • an axial height of the joint arrangement can be reduced.
  • the joint arrangement has a torque sensor for detecting an axle torque between the first and second structural member and / or an electric drive for adjusting the first and second
  • the present invention can, in particular due to an advantageous reduced influence of the cable stiffness or cable restoring force, with
  • Electric drive in particular axially, (in each case) at least partially covered by the first cable loop.
  • an axial height of the joint arrangement can be reduced.
  • the first cable in a development, also the second and / or one or more of said other cables, (one) or one several electrical, hydraulic and / or pneumatic line (s),
  • first cable in a development, the second and / or one or more of said other cables, (respectively) a
  • distal or (robot) base remote actuators and / or sensors can be advantageously supplied with energy, signals and / or working means.
  • the axis of rotation of the pivot bearing of the joint assembly is a bending axis of the robot.
  • the rotational axis of the pivot bearing of the hinge assembly is used as a bending axis of the robot.
  • the articulated robot on at least two of the joint arrangements described herein, wherein the axes of rotation (the pivot bearing) of these joint assemblies in one embodiment are parallel or perpendicular to each other and / or follow one another. It has surprisingly been found that with such
  • Joint arrangements straight parallel and mutually perpendicular, in particular successive, axes of rotation can be particularly advantageously represented, in particular one (counted from the robot base) second, third and / or fifth axis of rotation. Accordingly, in one embodiment, a (from the Robot base of counted) second, third and / or fifth axis of rotation a
  • the first cable loop is laid, in one, for mounting a joint arrangement described here
  • Fig. 1 an articulated robot according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 2 a hinge assembly of the articulated robot according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 3 a hinge assembly of the articulated robot according to another embodiment of the present invention.
  • Pivot bearings are labeled A1, ..., A6, the structural members 11, ..., 17.
  • Fig. 2 shows in a plan view perpendicular to its axis of rotation a
  • the axis of rotation Ai of FIG. 2 may be in particular the bending axis A5.
  • the hinge arrangement has a pivot bearing 100, which is indicated only schematically, in which a first structural member 1 i and a second structural member 1 (i + 1) of the
  • Robot for example, so the structural members 15, 16, are stored flying on each other. Additionally or alternatively, with 100 also a torque sensor for
  • the joint arrangement has a total of four cables 20, 30, 40, 50, each with a first cable section 1 arranged on the first structural member 1, of which in FIG. 2, for better clarity, only the first cable section 51 of the cable 50
  • Fig. 3 shows in Fig. 2 corresponding view of a hinge assembly of
  • Knickarmroboters according to another embodiment of the present invention, in turn, for better clarity, only the first cable section 31 and 51 and the second cable section 32 and 52 of the cable 30 and 50 is designated.
  • the axis of rotation Ai of FIG. 3 may be in particular the bending axis A2 or A3.
  • Corresponding features are identified by identical reference numerals, so that reference is made to the above description and will be discussed below only differences.
  • the cable loops 23, 33, 43 and 53 are arranged such that the cable loop 23 and the cable loop 33, the cable loops 43 and 53 are always opposite overlapping and
  • Cable loops 23 and 33 are always opposite overlap.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Eine erfindungsgemäße Gelenkanordnung für einen Knickarmroboter weist ein erstes Strukturglied (12, 15) und ein zweites Strukturglied (13, 16) des Roboters, das in einem Drehlager (100), insbesondere fliegend, an dem ersten Strukturglied (12, 15) gelagert ist, sowie ein erstes Kabel (50) mit einem an dem ersten Strukturglied (12, 15) angeordneten ersten Kabelabschnitt (51) und einem an dem zweiten Strukturglied (13, 16) angeordneten zweiten Kabelabschnitt (52) auf, wobei der erste und zweite Kabelabschnitt (51, 52) in einer ersten Kabelschlaufe (53) verbunden sind. In einer Ausführung weist die Gelenkanordnung einen Drehmomentsensor auf.

Description

Knickarmroboter-Gelenkanordnung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gelenkanordnung für einen
Knickarmroboter, einen Knickarmroboter mit der Gelenkanordnung sowie ein Verfahren zur Montage und eine Verwendung der Gelenkanordnung. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Knickarmroboter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Gelenkanordnung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 7, 9 und 10 stellen einen Knickarmroboter mit wenigstens einer hier beschriebenen Gelenkanordnung, ein Verfahren zu deren Montage bzw. deren Verwendung unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist eine Gelenkanordnung für einen Knickarmroboter, insbesondere eine oder mehrere Gelenkanordnungen eines Knickarmroboters (jeweils) ein erstes Strukturglied und ein zweites
Strukturglied des Roboters auf, das in einem Drehlager, in einer Ausführung fliegend, an dem ersten Strukturglied gelagert ist.
Hierdurch können in einer Ausführung größere Verstell(winkel)bereiche realisiert und/oder potentielle Quetschstellen zwischen Strukturgliedern eines
Knickarmroboters reduziert werden.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist die bzw. eine oder mehrere der Gelenkanordnung(en jeweils) ein erstes Kabel mit einem an, insbesondere in, dem ersten (jeweiligen) Strukturglied angeordneten,
insbesondere befestigten, ersten Kabelabschnitt und einem an, insbesondere in, dem (jeweiligen) zweiten Strukturglied angeordneten, insbesondere befestigten, zweiten Kabelabschnitt auf, wobei der erste und zweite Kabelabschnitt in einer ersten, insbesondere offenen, Kabelschlaufe miteinander verbunden sind.
In einer Ausführung weist die bzw. eine oder mehrere der Gelenkanordnung(en jeweils) ein oder mehrere weitere Kabel mit je einem an, insbesondere in, dem (jeweiligen) ersten Strukturglied angeordneten, insbesondere befestigten, ersten Kabelabschnitt und einem an, insbesondere in, dem (jeweiligen) zweiten
Strukturglied angeordneten, insbesondere befestigten, zweiten Kabelabschnitt auf, wobei der erste und zweite Kabelabschnitt ebenfalls in einer, insbesondere offenen, (weiteren) Kabelschlaufe miteinander verbunden sind.
Die (erste und/oder weitere) Kabelschlaufe schließt in einer Ausführung (jeweils) an den (jeweiligen) ersten und/oder zweiten Kabelabschnitt an bzw. geht in diese(n) über.
Die (erste und/oder weitere) Kabelschlaufe läuft bzw. rollt in einer Ausführung bei Verdrehung von erstem und zweitem Strukturglied gegeneinander ab bzw. auf und kompensiert so vorteilhaft die Veränderung des Abstands zwischen erstem und zweitem Kabelabschnitt bzw. ist hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet bzw. wird hierzu verwendet.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass solche Kabelschlaufen insbesondere bei Knickarmrobotern mit fliegend gelagerten Strukturgliedern besonders vorteilhaft eingesetzt werden können.
In einer Ausführung sind bzw. werden die Kabelschlaufen demjenigen, in einer Ausführung aller) Kabel, in denen jeweils ein an, insbesondere in, dem ersten Strukturglied angeordneter, insbesondere befestigter, erster Kabelabschnitt und ein an, insbesondere in, dem zweiten Strukturglied angeordneter, insbesondere befestigter, zweiter Kabelabschnitt verbunden sind, ineinander angeordnet und/oder gleichsinnig gekrümmt und/oder laufen bzw. rollen gleichsinnig bzw. einseitig ab und/oder umgreifen das Drehlager gleichsinnig bzw. auf einer bzw. derselben Seite bzw. sind derartig angeordnet bzw. werden derartig verwendet. Hierdurch kann in einer Ausführung ein Durchmesser der Gelenkanordnung gegenüber einer Ausführung, in der wenigstens zwei Kabelschlaufen einander gegensinnig gekrümmt gegenüberliegen, gegensinnig ablaufen bzw. das
Drehlager von zwei Seiten umgreifen, vorteilhaft reduziert werden. In einer Ausführung ist ein radialer Versatz zwischen den ersten Kabelabschnitten, ein radialer Versatz zwischen den zweiten Kabelabschnitten und/oder ein radialer Versatz zwischen den Kabelschlaufen (jeweils) kleiner als ein, insbesondere minimaler, maximaler und/oder mittlerer, Kabeldurchmesser, insbesondere in einer oder mehreren der Kabelschlaufen. Unter einem radialen Versatz wird vorliegend insbesondere ein Abstand in einer radialen Richtung, die auf einer Drehachse und Rotationsrichtung des Drehlagers senkrecht steht, zwischen Flächenmittelpunkten der entsprechenden Kabel verstanden.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein Durchmesser der Gelenkanordnung gegenüber einer Ausführung, in der wenigstens zwei Kabelschlaufen einander gegensinnig überlappen, vorteilhaft (weiter) reduziert werden.
In einer anderen Ausführung weist die Gelenkanordnung ein zweites Kabel mit einem an, insbesondere in, dem ersten Strukturglied angeordneten, insbesondere befestigten, ersten Kabelabschnitt und einem an, insbesondere in, dem zweiten Strukturglied angeordneten, insbesondere befestigten, zweiten Kabelabschnitt auf, wobei der erste und zweite Kabelabschnitt des zweiten Kabels in einer zweiten Kabelschlaufe verbunden sind, und wobei die zweite Kabelschlaufe der ersten Kabelschlaufe des ersten Kabels, in einer Ausführung stets überlappungsfrei, gegenüberliegt bzw. die erste und zweite Kabelschlaufe derartig angeordnet sind bzw. derartig verwendet werden.
In einer Weiterbildung kann die Gelenkanordnung ein oder mehrere weitere Kabel mit je einem an, insbesondere in, dem ersten Strukturglied angeordneten, insbesondere befestigten, ersten Kabelabschnitt und einem an, insbesondere in, dem zweiten Strukturglied angeordneten, insbesondere befestigten, zweiten Kabelabschnitt aufweisen, wobei der erste und zweite Kabelabschnitt jeweils in einer Kabelschlaufe verbunden sind und diese und die erste Kabelschlaufe ineinander angeordnet und/oder gleichsinnig gekrümmt sind und/oder gleichsinnig ablaufen und/oder das Drehlager gleichsinnig umgreifen, und wobei auch diese Kabelschlaufe(n) derart angeordnet ist/sind bzw. wird/werden, dass sie der zweiten Kabelschlaufe stets überlappungsfrei gegenüberliegt/gegenüberliegen. Zusätzlich oder alternativ kann die Gelenkanordnung in einer Ausführung ein oder mehrere weitere Kabel mit je einem an, insbesondere in, dem ersten Strukturglied an geordneten, insbesondere befestigten, ersten Kabelabschnitt und einem an, insbesondere in, dem zweiten Strukturglied angeordneten, insbesondere befestigten, zweiten Kabelabschnitt aufweisen, wobei der erste und zweite
Kabelabschnitt jeweils in einer Kabelschlaufe verbunden sind und diese und die zweite Kabelschlaufe ineinander angeordnet und/oder gleichsinnig gekrümmt sind und/oder gleichsinnig ablaufen und/oder das Drehlager gleichsinnig umgreifen, und wobei auch diese Kabelschlaufe(n) derart angeordnet ist/sind bzw.
wird/werden, dass sie der ersten Kabelschlaufe stets überlappungsfrei
gegenüberliegt/gegenüberliegen.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine axiale Bauhöhe der Gelenkanordnung reduziert werden.
In einer Ausführung weist die Gelenkanordnung einen Drehmomentsensor zur Erfassung eines Achsmoments zwischen dem ersten und zweiten Strukturglied und/oder einen Elektroantrieb zur Verstellung des ersten und zweiten
Strukturglieds gegeneinander auf.
Die vorliegende Erfindung kann, insbesondere aufgrund eines vorteilhaft reduzierten Einflusses der Kabelsteifigkeit bzw. Kabelrückstellkraft, mit
besonderem Vorteil bei Gelenkanordnungen mit Drehmomentsensoren verwendet werden.
In einer Ausführung wird/werdender Drehmomentsensor und/oder der
Elektroantrieb, insbesondere axial, (jeweils) wenigstens teilweise von der ersten Kabelschlaufe überdeckt. Hierdurch kann in einer Ausführung eine axiale Bauhöhe der Gelenkanordnung reduziert werden.
In einer Ausführung weist das erste Kabel, in einer Weiterbildung auch das zweite und/oder eines oder mehrere der genannten weiteren Kabel, (jeweils) eine oder mehrere elektrische, hydraulische und/oder pneumatische Leitung(en),
insbesondere zur Versorgung eines Roboterantriebs, auf. Diese können ihrerseits als (Einzel)Kabel ausgebildet und/oder zu dem ersten, zweiten bzw. weiteren Kabel zusammengefasst, insbesondere gepackt, verdrillt und/oder, beispielsweise durch einzelne Befestigungsmittel wie Kabelbinder oder dergleichen, verbunden, in einer Ausführung wenigstens teilweise gemeinsam ummantelt, sein. Mit anderen Worten kann das erste Kabel, in einer Weiterbildung auch das zweite und/oder eines oder mehrere der genannten weiteren Kabel, (jeweils) ein
Einzelkabel oder ein Kabelbündel von mehreren losen oder verbundenen
(Einzel)Kabeln sein.
Hierdurch können in einer Ausführung distale bzw. (roboter)basisferne Aktuatoren und/oder Sensoren mit Energie, Signalen und/oder Arbeitsmitteln vorteilhaft versorgt werden.
In einer Ausführung ist die Drehachse des Drehlagers der Gelenkanordnung eine Knickachse des Roboters.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass mit erfindungsgemäßen Gelenkanordnungen gerade distale bzw. (roboter)basisferne Knickachsen vorteilhaft dargestellt werden können. Entsprechend wird in einer Ausführung die Drehachse des Drehlagers der Gelenkanordnung als eine Knickachse des Roboters verwendet.
In einer Ausführung weist der Knickarmroboter wenigstens zwei der hier beschriebenen Gelenkanordnungen auf, wobei die Drehachsen (der Drehlager) dieser Gelenkanordnungen in einer Ausführung parallel sind oder zueinander senkrecht stehen und/oder aufeinanderfolgen. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass mit solchen
Gelenkanordnungen gerade parallele und zueinander senkrechte, insbesondere aufeinanderfolgende, Drehachsen besonders vorteilhaft dargestellt werden können, insbesondere eine (von der Roboterbasis aus gezählt) zweite, dritte und/oder fünfte Drehachse. Entsprechend ist in einer Ausführung eine (von der Roboterbasis aus gezählt) zweite, dritte und/oder fünfte Drehachse eine
Drehachse (des Drehlagers) einer hier beschriebenen Gelenkanordnung.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird zur Montage einer hier beschriebenen Gelenkanordnung die erste Kabelschlaufe verlegt, in einer
Weiterbildung auch die weiteren hier beschriebenen Kabelschlaufen.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
Fig. 1 : einen Knickarmroboter nach einer Ausführung der vorliegenden
Erfindung; Fig. 2: eine Gelenkanordnung des Knickarmroboters nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3: eine Gelenkanordnung des Knickarmroboters nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt exemplarisch einen sechsachsigen Knickarmroboter nach einer
Ausführung der vorliegenden Erfindung. Die Achsen des Roboters bzw. der
Drehlager sind mit A1 ,...,A6 bezeichnet, die Strukturglieder mit 11 ,...,17.
Fig. 2 zeigt in einer Draufsicht senkrecht zu ihrer Drehachse eine
Gelenkanordnung des Knickarmroboters nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. Dabei kann die Drehachse Ai der Fig. 2 insbesondere die Knickachse A5 sein.
Die Gelenkanordnung weist ein nur schematisiert angedeutetes Drehlager 100 auf, in dem ein erstes Strukturglied 1 i und ein zweites Strukturglied 1 (i+1 ) des
Roboters, beispielsweise also die Strukturglieder 15, 16, fliegend aneinander gelagert sind. Zusätzlich oder alternativ kann mit 100 auch ein Drehmomentsensor zur
Erfassung eines Achsmoments zwischen dem ersten und zweiten Strukturglied und/oder ein Elektroantrieb zur Verstellung des ersten und zweiten Strukturglieds gegeneinander angedeutet bzw. bezeichnet sein. Die Gelenkanordnung weist insgesamt vier Kabel 20, 30, 40, 50 mit je einem an dem ersten Strukturglied 1 i angeordneten ersten Kabelabschnitt, von denen in Fig. 2 zur besseren Übersicht nur der erste Kabelabschnitt 51 des Kabels 50
bezeichnet ist, und einem an dem zweiten Strukturglied 1 (i+1 ) angeordneten zweiten Kabelabschnitt, von denen in Fig. 2 zur besser Übersicht wiederum nur der zweite Kabelabschnitt 52 des Kabels 50 bezeichnet ist, auf, wobei der erste und zweite Kabelabschnitt jeweils in einer Kabelschlaufe 23, 33, 43 bzw. 53 verbunden sind.
In der Ausführung der Fig. 2 sind die Kabelschlaufen 23, 33, 43 und 53 der Kabel 20, 30, 40, 50, ineinander angeordnet und gleichsinnig gekrümmt, laufen bzw.
rollen gleichsinnig bzw. einseitig ab und umgreifen das Drehlager gleichsinnig bzw. auf derselben Seite.
Fig. 3 zeigt in Fig. 2 entsprechender Ansicht eine Gelenkanordnung des
Knickarmroboters nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei wiederum zur besseren Übersicht nur der erste Kabelabschnitt 31 bzw. 51 und der zweite Kabelabschnitt 32 bzw. 52 des Kabels 30 bzw. 50 bezeichnet ist. Dabei kann die Drehachse Ai der Fig. 3 insbesondere die Knickachse A2 oder A3 sein. Einander entsprechende Merkmale sind durch identische Bezugszeichen identifiziert, so dass auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen und nachfolgend nur auf Unterschiede eingegangen wird. In der Gelenkanordnung der Fig. 3 sind die Kabelschlaufen 23, 33, 43 und 53 derart angeordnet, dass die Kabelschlaufe 23 und die Kabelschlaufe 33 den Kabelschlaufen 43 und 53 stets überlappungsfrei gegenüberliegen und
entsprechend umgekehrt Kabelschlaufe 43 und die Kabelschlaufe 53 den
Kabelschlaufen 23 und 33 stets überlappungsfrei gegenüberliegen. Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den
exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den
Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.
Bezugszeichenliste
11 -17, 1 i, 1 (i+1 ) Strukturglied
A1 -A6, Ai Drehachse
20, 30, 40, 50 Kabel
31 , 51 erster Kabelabschnitt
32, 52 zweiter Kabelabschnitt
23, 33, 43, 53 Kabelschlaufe
100 Drehlager/Drehmomentsensor/Elektroantrieb

Claims

Patentansprüche
1. Gelenkanordnung für einen Knickarmroboter, die ein erstes Strukturglied (12;
15) und ein zweites Strukturglied (13; 16) des Roboters, das in einem
Drehlager (100), insbesondere fliegend, an dem ersten Strukturglied gelagert ist, sowie ein erstes Kabel (50) mit einem an dem ersten Strukturglied angeordneten ersten Kabelabschnitt (51 ) und einem an dem zweiten
Strukturglied angeordneten zweiten Kabelabschnitt (52) aufweist, wobei der erste und zweite Kabelabschnitt in einer ersten Kabelschlaufe (53) verbunden sind.
2. Gelenkanordnung nach Anspruch 1 , wobei die Kabelschlaufen (23, 33, 43, 53) der Kabel, in denen jeweils ein an dem ersten Strukturglied angeordneter erster Kabelabschnitt und ein an dem zweiten Strukturglied angeordneter zweiter Kabelabschnitt verbunden sind, ineinander angeordnet und/oder gleichsinnig gekrümmt sind und/oder gleichsinnig ablaufen und/oder das Drehlager gleichsinnig umgreifen.
3. Gelenkanordnung nach Anspruch 2, wobei ein radialer Versatz zwischen den ersten Kabelabschnitten, zwischen den zweiten Kabelabschnitten und/oder zwischen den Kabelschlaufen kleiner als ein Kabeldurchmesser ist.
4. Gelenkanordnung nach Anspruch 1 , wobei ein zweites Kabel (30) mit einem an dem ersten Strukturglied an geordneten ersten Kabelabschnitt (31 ) und einem an dem zweiten Strukturglied angeordneten zweiten Kabelabschnitt (32), wobei der erste und zweite Kabelabschnitt des zweiten Kabels in einer zweiten Kabelschlaufe (33) verbunden sind, und wobei die erste und zweite
Kabelschlaufe derart angeordnet sind, dass sie einander, insbesondere stets überlappungsfrei, gegenüberliegen.
5. Gelenkanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem
Drehmomentsensor (100) zur Erfassung eines Achsmoments zwischen dem ersten und zweiten Strukturglied und/oder einen Elektroantrieb (100) zur Verstellung des ersten und zweiten Strukturglieds gegeneinander, der insbesondere wenigstens teilweise von der ersten Kabelschlaufe überdeckt wird.
6. Gelenkanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das
erste Kabel wenigstens eine elektrische, hydraulische und/oder pneumatische Leitung, insbesondere zur Versorgung eines Roboterantriebs, aufweist.
7. Knickarmroboter mit wenigstens einer Gelenkanordnung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehachse des Drehlagers dieser Gelenkanordnung eine Knickachse des Roboters ist.
8. Knickarmroboter nach Anspruch 7 mit wenigstens zwei Gelenkanordnungen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Drehachsen dieser
Gelenkanordnungen parallel sind oder zueinander senkrecht stehen.
9. Verfahren zur Montage einer Gelenkanordnung für einen Knickarmroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Kabelschlaufe verlegt wird.
10. Verwendung einer Gelenkanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Drehachse des Drehlagers als eine Knickachse des Roboters verwendet wird.
PCT/EP2019/055964 2018-03-21 2019-03-11 Knickarmroboter-gelenkanordnung WO2019179803A1 (de)

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DE102018204308.6 2018-03-21

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