Die vorliegende Erfindung betrifft einen Industrieroboter mit einer verdichteten Kabelsatzbefestigung.

Industrieroboter enthalten einen Manipulator mit einem Steuersystem, wobei der Manipulator einen Roboterarm enthält. Bei Industrierobotern ist der Stromkabelsatz im Allgemeinen innerhalb des Roboterarms zur Stromversorgung des Werkzeugs selbst im Inneren des Roboterarms angeordnet. Es ist ebenfalls bekannt, Prozesskabelsätze zur Stromversorgung zu dem Werkzeug selbst im Inneren des Roboterarms anzuordnen. Der erläuternde Ausdruck Kabelsatz betrifft hier einen oder mehrere vorstehend erwähnte Kabelsätze. Weiterhin kann der erläuternde Ausdruck Ersatzschaltungen enthalten, um zum Beispiel den verschiedenen Bedürfnisse von Kunden zu entsprechen. Jeder Kabelsatz ist mit Verbindungselementen zur Verbindung mit einer jeweiligen Stromquelle bereitgestellt.

US 5 732 599 A beschreibt ein Kappenelement, das sich im Inneren des gesamten Randbereichs eines Durchgangslochs einfügt und dazu dient, ein (einziges) Kabel zu tragen.

Das Patentdokument US 5564312 zeigt einen Industrieroboter, bei dem der Kabelsatz, der von dem Rahmen herauskommt, eine Öffnung in einem sternförmigen Halter durchläuft, der die Kabel auseinander hält, um die Drehung des Roboters um eine Achse A zu leiten. Der sternförmige Halter schützt ebenso vor herabfallenden Partikeln und Teilen. Der sternförmige Halter verteilt die einzelnen Kabeln und Drähte über die gesamte Öffnung.

Das Patentdokument GB 2134074 zeigt einen Industrieroboter mit einem eingebauten Kabelsatz, dessen Zweck es ist, den Verschleiß an dem Kabelsatz zu vermindern, ohne die Mobilität des Roboters zu kompromittieren. Das Dokument erwähnt nicht, wie der Kabelsatz, z. B. in dem Fall eines Kabeldurchbruchs oder einer anderen Schädigung an dem Kabelsatz, zu ersetzen ist.

Das Patentdokument US 4715571 zeigt eine Vorrichtung zum Halten einzelner Kabel in runden Haltern 1. Die Vorrichtung enthält ebenfalls Befestigungsmittel 53, wobei jedes eine Anzahl von Haltern halten können. Der Zweck ist unter anderem, eine Haltevorrichtung mit geringem Gewicht zu erreichen, die z. B. in Flugzeugen zu verwenden ist.

Industrieroboter sind folglich mit Kabelsätzen ausgerüstet, die durch vergleichsweise enge Räume in den Manipulatorstücken heraus- und hineingezogen werden. Probleme treten auf, wenn ein alter Kabelsatz entfernt werden muss und ein neuer Kabelsatz eingebaut werden muss. Beim Entfernen eines Kabelsatzes können die einzelnen Kabel/Drähte in dem Satz mit verbleibenden Kabeln/Drähten verheddert werden und sie herausziehen oder sie auseinanderreißen. Oder der neue Kabelsatz wird festgesetzt und läuft Gefahr, zerrissen zu werden. Beide Situationen führen zu einer unerwünschten Zusammensetzungsarbeit an dem Roboter mit kostspieligen Verzögerungen als Folge davon.

Die fertig hergestellten Kabelsätze weisen relativ große Verbindungselemente auf. Einige der Verbindungselemente können nicht durch eine oder mehrere Öffnungen durch laufen, weil der verfügbare Raum in den Öffnungen zu klein ist. Die Alternative ist, den Roboter teilweise zu zerlegen, um die Kabelsätze einzubauen, was den Betrieb des Roboters kostspieliger macht.

Mit den vorstehenden erwähnten Problemen ist die Zeit zwischen dem Auswechseln von Kabelsätzen bedeutend verlängert. Dies führt zu einem kostspieligen Stillstand, was den Betrieb des Roboters und dadurch ebenfalls die Herstellung eines Produkts, bedeutend kostspieliger macht.

Eine andere An Problem mit Robotern ist, dass Dreck- und Abfallmaterial in das Innere des Manipulators durch Öffnungen für die Kabelsätze dringen kann. Dies kann ebenfalls zu einem ungewünschten Stillstand führen, der die Herstellung kostspieliger macht. Weiterhin führt Dreck im Inneren des Roboters zu einem größeren Verschleiß und dadurch zu einer kürzeren Lebensdauer.

Beim Herstellen von Robotern, wie den vorstehend erwähnten, entsteht ein Bedarf für einen Roboter, der eine schnelle und einfache Befestigung von gebrauchsfertigen Kabelsätzen mit angebrachten Verbindungselementen ermöglicht. Zur gleichen Zeit sollte Dreck von dem Inneren des Roboters ferngehalten werden. Bei manchem Roboterzubehör besteht ebenfalls ein Bedarf für eine Befestigung, die ebenfalls das Innere des Roboters davor schützt, dass Flüssigkeit dadurch durchdringt. Die Vorrichtung zur Befestigung von Kabelsätzen sollte ein geringes Gewicht aufweisen, den Raum mit maximaler Effizienz nutzen, d. h. eine kompakte Befestigung bieten, einen schnellen Zusammenbau von Kabelsätzen erlauben und gleichzeitig Abfallmaterial und Dreck heraushalten.

Diese Anforderung kann nicht durch irgendeine der Vorrichtungen erfüllt werden, die in zitierten Dokumenten gezeigt sind.

Wenn Industrieroboter hergestellt werden, ist ein Manipulator zum Betreiben des Roboters mit Kabelsätzen ausgerüstet. Die Entwicklung der Stromversorgung hat die Aufgabe, flexible Systeme sowohl für Roboterhersteller als auch für Abnehmer zu erzeugen. In einem flexiblen System kann der Roboterhersteller ein Standardsystem herstellen. Der Abnehmer entscheidet danach bei Lieferung, wie der Roboter ausgerüstet werden sollte.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist folglich, einen Roboter zu erreichen, der eine Vorrichtung enthält, mit der man auf einfache und kompakte Weise Kabelsätze befestigt und gleichzeitig das Auswechseln und Zusetzen von fertig hergestellten Kabelsätzen ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Idee umfasst, dass der Roboterhersteller Kabelsätze verwenden kann, die von einem Zulieferer fertig hergestellt sind. Weiterhin umfasst sie, dass der Benutzer/Abnehmer selbst ebenfalls in der Lage sein sollte, die Betriebsausrüstung des Roboters zu ergänzen, alternativ umzulegen, um den Roboter für gänzlich verschiedene Arbeiten während seiner Lebensdauer verwendbar zu machen.

Die Lösung gemäß der Erfindung ist ein Roboter gemäß den Merkmalen von Anspruch 1. Die Vorrichtung von Anspruch 1 enthält einen Halter, der die einzelnen Kabeln längs und seitlich befestigen kann. Die Vorrichtung kann ebenfalls einen Deckel mit einer zu dem Halter kompatiblen Form enthalten. Wenn der Halter und der Deckel in/durch die Öffnung zusammen montiert sind, bedecken, alternativ bilden, sie einen dichten Verschluss. Der Halter-bzw. der Deckel sind entlang dem entsprechenden Abschnitt des Randbereichs der Öffnung abnehmbar befestigt.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung wird durch die Merkmale des Verfahrens gemäß Anspruch 11 beschrieben.

Die erfindungsgemäße Idee umfasst die Situation, in der ein Manipulator so viele Kabelsätze aufweist, dass die entsprechende Anzahl von kompatiblen Haltern zusammen die Öffnung bedecken. Zudem umfasst sie die Situation, in der ein oder mehrere Halter zusammen angeordnet sind, ohne die Öffnung zu bedecken und ohne irgend einen in dem restlichen Teil der Öffnung angeordneten Deckel anzuordnen.

Um die Befestigung von Kabelsätzen in dem Manipulator zu vereinfachen, ist der Manipulator mit einer Rohrmuffe ausgestattet, die eine obere Öffnung bzw. Aussparung mit einer optionalen Form aufweist. Dadurch kann eine unregelmäßige Öffnung in dem Manipulator auf eine optionale Öffnungs- bzw. Aussparungsform übertragen werden, die auf die gebrauchsfertigen Halter der Kabelsätze mit vorausgewählter Form passt. Ein anderer Vorteil einer feststehend montierten Rohrmuffe ist, dass der Kabelsatz eine Öffnung durchläuft, wobei die Gefahr des Verschleißes und Brechens zu der Randzone der Öffnung bedeutend vermindert wurde.

Der Halter und der Deckel können aus verschiedenen Materialien, wie z. B. Gummi, Polymer oder Metall, hergestellt sein.

Die Erfindung erlaubt die Fixierung von vorhandenen Kabelsätzen in einer Öffnung in einem Roboter, sodass sie nicht einen fertig hergestellten Kabelsatz begleiten, der entfernt/eingebaut wird, und dadurch durch die Öffnung gezogen werden. Der Halter fixiert eingebaute Kabelsätze, z. B. in Verbindung mit der Randzone der Öffnung. Wenn der eingebaute Kabelsatz, der durch die Öffnung gezogen werden muss, Verbindungselemente aufweist, die zu groß sind, kann der Halter von der Randzone der Öffnung gelöst werden, und zur Seite gelegt werden, um Raum für die Verbindungselemente zu hinterlassen. Dann nehmen nur die separaten Kabel in dem Kabelsatz Raum in der Öffnung ein. Wenn die Verbindungselemente durch die Öffnung durchgeführt wurden, wird der Halter zurückgebracht und noch einmal, z. B. an der Randzone der Öffnung, befestigt.

Für ein besseres Verständnis für Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird nun auf die begleitenden Figuren Bezug genommen, in denen:

1 einen Industrieroboter mit einem Kabelsatz veranschaulicht, der gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.

2 eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, in der eine Rohrmuffe eine Öffnung mit Halter und Deckel bildet.

3 eine verbesserte, detaillierte Ansicht der Vorrichtung in 2 veranschaulicht.

Ein Industrieroboter, der einen Manipulator mit einem Steuersystem enthält, enthält eine Vorrichtung 1, die eine Befestigung eines Kabelsatzes 2 erlaubt (1). Der Kabelsatz 2 ist ausgehend von einer Stromquelle 3 durch den Manipulatorträger 4 und weiterhin bis zu dem Manipulatorarm 5 eingebaut. Der Kabelsatz 2 läuft durch den Träger 4 über eine Öffnung 6. In der bevorzugten Ausführungsform bedeckt eine feststehend montierte Rohrmuffe 7 mit einer oberen Randzone 7a und einer oberen Öffnung bzw. Aussparung 7b die Öffnung 6 in dem Träger 4. Der Kabelsatz 2 läuft folglich durch die Öffnung 6 und die Rohrmuffe 7 und durch die Öffnung bzw. Aussparung 7b aus.

In dem Beispiel besteht der Kabelsatz 2 aus drei einzelnen Kabeln/Drähten 2a, 2b und 2c ( 1). Die Kabel/Drähte laufen durch Hohlräume/Öffnungen 8 in einem scheibenförmigen Halter 9 und sind dadurch feststehend bei einem Abstand voneinander in einer Ebene quer zu ihrer Längsrichtung positioniert. Der Halter 9 ist entlang eines Abschnitts 10a seines Außenrands 10 geformt, um mit der oberen Randzone 7a der Rohrmuffe kompatibel zu sein. In dem gezeigten Beispiel weist die obere Randzone 7a der Rohrmuffe eine kreisförmige Form auf, und der Halter 9 weist deshalb einen entsprechend bogenförmigen Randabschnitt 10a auf, der den gleichen Krümmungsradius wie die obere Randzone 7a der Rohrmuffe aufweist. Entlang des Rands des bogenförmigen Abschnitts 10a des Halters ist ein Befestigungsmittel in der Form eines längs gebogenen Rings 11 angeordnet. Der Halter 9 ist an der Öffnung bzw. Aussparung 7b der Rohrmuffe 7 durch den Ring 11 befestigt, der an der oberen Randzone 7a der Rohrmuffe befestigt oder auf ihr aufgedrückt ist und die Fixierung wird durch Schnappwirkung gesichert.

Die Kabelbefestigungsmittel können ebenfalls einen Deckel 12 mit der gleichen Form/ Außenkontur wie die obere Randzone 7a der Rohrmuffe enthalten. In Analogie zu dem Halter 9 weist der Deckel 12 ein Befestigungsmittel 13 entlang des Außenrands 14 in der Form eines longitudinalen bogenförmigen Rings 13a auf, wobei der Ring 13a an der oberen Randzone der Rohrmuffe befestigt oder auf ihr aufgedrückt ist und die Fixierung durch Schnappwirkung gesichert ist. Der Deckel 12 wird zuerst verwendet, um die obere Randzone 7a der Rohrmuffe zu verschließen, bevor ein Kabelsatz eingebaut in den Roboter wird, und zweitens um, wenn ein Kabelsatz 2 bereits eingebaut ist, den Teil der Öffnung bzw. Aussparung 7b zu bedecken, der noch nicht durch einen Halter 9 bedeckt ist.

Der Deckel 12 kann am Anfang eine Form aufweisen, die die Öffnung bzw. Aussparung 7b bedeckt. Durch Bereitstellung des Deckels 12 mit einer oder mehreren Führungen 15, kann der Deckel 12 in Abschnitte eingeteilt werden, wenn mehrere Kabelsätze eingebaut werden. Der Deckel 12 wird durch Entfernen/Aufbrechen von Stücken entlang der Führungen 15 in Abschnitte geteilt, wobei die Form des Deckels 12 mit dem Halter oder den Haltern 9 kompatibel gemacht wird, die an der Öffnung befestigt sind. Der Halter 9 und der Deckel 12 sind, wenn sie nebeneinander angeordnet sind, gebildet bzw. geformt, um eine dichte Überlappung zu bilden.

An Stelle des Befestigens oder Aufdrückens des Halters auf die Randzone 7a des Rohrs durch die Schnappwirkung des Rings 11, kann der Ring 11 des Halters 9 auf die Randzone befestigt oder aufgedrückt werden und danach mit einer Schlauchschelle 16 oder dergleichen befestigt werden. Das gleiche gilt für die Befestigung eines optionalen Deckels 12.

Der Halter 9 kann eine kreisförmige Form aufweisen, aber mit einer Ausbreitung in die Längsrichtung des Kabelsatzes. Auf diese Weise kann der Halter 9, der dem Kabelsatz 2 eine Längsstütze gibt, die Führung des Kabelsatzes zuverlässiger machen.

So lange der angegebene Kabelsatz kompakt in dem Halter 9 angeordnet ist, kann er eine optionale Form aufweisen. In dem Fall von mehreren Haltern sollten diese ein kompatible Form aufweisen. Wenn ein Deckel 12 vorhanden ist, kann er geformt sein, um die gesamte Öffnung bzw. Aussparung 7b oder einen Teil von ihr zu bedecken.

Die Außenränder von sowohl dem Halter 9 als auch dem Deckel 12 können gebildet sein, um zu überlappen, wenn sie nebeneinander angeordnet sind. Sie können ebenfalls eine dichte Überlappung bilden.

Die einzelnen Kabel können angeordnet sein, um sich in den Vertiefungen/Aussparungen 8 der Halter zu drehen.

Der/die Halter können alternativ angeordnet sein, um sich in der Aussparung/Öffnung 7b zu drehen.

Die obere Öffnung 7b der Rohrmuffe 7 muss nicht eine kreisförmige Form aufweisen, sondern kann entweder eine ovale oder winklige Form aufweisen.

Die Rohrmuffe 7 muss nicht gebogen sein, sondern kann gerade sein.

Die Befestigungsvorrichtungen 11 und 13 müssen weder die gleiche Form aufweisen, noch Ringe sein. Der Hauptpunkt ist, dass die jeweilige Befestigungsvorrichtung leicht abnehmbar ist.

Der Deckel kann aus mehreren gleichförmigen oder nicht gleichförmigen, aber kompatiblen Einheiten bestehen, die zusammen einen Deckel mit gewünschter Größe und Form bilden. Sie müssen ebenfalls mit einem oder mehreren Haltern kompatibel sein, wenn sie zusammen die Öffnung bedecken müssen.