[发明专利]用于供电线的导向系统和具有导向系统的机器人

说明书

技术领域

本发明涉及用于供电线的导向系统，该供电线用于搬送设备，尤其用于工业机器人，该导向系统包括基部和链状的，软管状的或带状的承载元件，供电线可被布置在其中或其上，其中承载元件出于长度补偿的目的在补偿部分中被导向地布置在两个支线中，两个支线经由变向弯头连接在一起并具有相应的端部连接点，即相对于导向系统的基部静止的第一连接点和相对于基部可动的第二连接点，第二连接点在其中承载元件被伸出的偏转位置和其中承载元件被缩回的返回位置之间在位移行程上相对于第一连接点是可往复运动的（reciprocable），并且导向系统具有用于返回承载元件至返回位置中的返回装置。

背景技术

搬送设备例如工业机器人具有例如在可动的工作端的作为用电设备的工作器具，其经由供电线而被供给。一般而言，承载元件连同供电线被沿着机器人的结构导向。工业机器人通常被设计用于快速和频繁地高度复杂的运动，其需要在承载元件之上或之内对供电线的特别精确的导向以便避免承载元件以及因而供电线的过量的负担，例如由于被挂在或缠绕在机器人结构上或者由于连接元件形成环。那可导致承载元件以及随之由其导向的供电线的破坏。复杂的连续的运动需要对承载元件的相应的大的长度补偿效果使得其可跟随工业机器人的运动。现有技术建议承载元件长度的一部分借助于返回装置从偏转位置返回到返回位置。

WO 2005/123350A1描述了上述类型的导向系统，其中布置成围绕承载元件的线盘的弹簧被偏转到偏转位置中，用于承载元件的一部分的返回，弹簧牵引承载元件再回到返回位置中，随着机器人的返回运动。最大可能的长度补偿效果由弹簧在松弛状况下和压缩状况下的弹簧长度的差别决定。

根据DE 20 2010 007 251 U1，在也属于上述类型的导向系统中，返回装置经由弹簧偏压的缆线以传力的关系接合连接元件形式的链元件，以复杂的和昂贵的布置，使得在该实例中是链形式的承载元件被缩回壳体内至返回位置中。

在DE 10 2007 018 543 A1中连接件从一旋转杆中的第一连接点径向向外地被导向至随着该旋转杆的旋转而在圆弧上被导向的连接元件，随着半圆变向弯头的发展。在该实例中也有一弹簧以线盘的形式环绕着承载元件以用于返回运动。

不利之处，除了线在第一连接点的扭曲之外，在于相对微小的长度补偿，该长度补偿对于承载元件是合理的。

发明内容

本发明的目的是提供一种上述类型的导向系统，常规的承载元件可借助于其以可靠的和不复杂的和不昂贵方式而被导向，并具有增大的长度补偿。

根据本发明，该目的通过权利要求1的特征而达到。有利的发展在从属权利要求中被描述。该目的已达到，由于返回装置具有带变向元件的变向导向件，在该变向元件处变向弯头被横向地支撑以用于其在位移行程上的导向，其中变向元件被布置成以至少在位移行程的方向中有一个行程分量的方式以可变位置的关系相对于基部在偏转位置和返回位置之间可往复运动。

以这种方式，随着承载元件从返回位置到偏转位置的移位，能够有在位移行程上随着变向弯头位置的改变的承载元件的移位，该变向弯头经由其位置的改变被连续地横向支撑在随着变向弯头运动的变向元件处。随着承载元件伸展到偏转位置中，借助于变向弯头的力的作用，变向元件可随着变向弯头被带走，凭借其相对于基部的可变位置的可移位性。这使得保证在承载元件的位移行程上在该位置之间对于变向弯头的连续支撑成为可能。根据机械原理，随着变向元件的运动的量，承载元件可在长度上同时以加倍的量被增大。以这种方式，与现有技术的那些相比，在根据本发明的系统中在长度上的可能的改变被加倍。这又允许系统具有紧凑的或尺寸减小的结构的性质。

变向弯头可以以滑动可移位或滚动可移位的关系靠在变向元件上。由力学将被理解对于变向弯头的支撑可优选的在其内侧。变向元件可具有用于支撑变向弯头的横向导向表面，该表面至少近似垂直于变向弯头被布置于其内的弯头平面延伸。导向表面可具有横截面轮廓的性质，该横截面轮廓优选地在形状上与承载元件的侧表面至少是大约一致的，承载元件以该侧表面靠在变向元件上以用于它的导向。变向元件可平行于弯头平面可移位地被布置。

变向弯头的中心角或者弯曲部分可以是大于/等于90°或π/2，优选大于/等于120°或3/4π或者理想地大约180°或π，其中后者从力学角度来讲是最为有利的。