尤其用于高的移动速度的管线引导系统和引导槽转让专利
申请号 : CN201880072924.9
文献号 : CN111465782B
文献日 : 2022-01-18
发明人 : A·赫尔迈 , T-A·耶克尔
申请人 : 易格斯有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于管线引导系统的引导槽的段,其包括:两个侧面对置的侧壁和在所述侧壁之间的槽底部,其中,能量引导装置具有第一部段、第二部段和包括预先给定的弯曲半径的转向弧,所述能量引导装置能在侧面躺卧地、以两个部段的外主侧朝向所述槽底部的方式布置在所述侧壁之间,其中,在所述侧壁之间的自由间距至少相当于所述能量引导装置的转向弧的预先给定的外直径,使得每个部段分别能在所述底部的相应的运行面上移动;
其特征在于,
所述槽底部具有至少一个导面,所述导面具有梯级和/或斜坡,所述至少一个导面布置为在侧面邻接在至少一个部段的运行面上并且引起相对于所述运行面的高度差,所述高度差被所述转向弧克服,以对抗所述部段从其设定位置的偏离。
2.根据权利要求1所述的段,其特征在于,所述斜坡在横截面内相对于水平线是倾斜的或者所述梯级在横截面内基本上是垂直的。
3.根据权利要求1所述的段,其特征在于,至少所述第一部段在所述引导槽的侧壁和所述槽底部的导面之间被引导。
4.根据权利要求1所述的段,其特征在于,至少所述第一部段的运行面具有基本上水平地延伸的横截面。
5.根据权利要求1所述的段,其特征在于,所述槽底部在所述第一部段的运行面上具有第一导面并且在所述第二部段的运行面上具有第二导面,所述第一导面对抗所述第一部段从所述第一部段的设定位置的偏离,所述第二导面对抗所述第二部段从所述第二部段的设定位置的偏离。
6.根据权利要求1所述的段,其特征在于,所述运行面以在侧面外部邻接到所述侧壁上的方式延伸并且所述至少一个导面或者两个导面设置在所述运行面之间。
7.根据权利要求1所述的段,其特征在于,所述导面在侧面在一横截面凸状地隆起的连接面处构造在两个部段的运行面之间。
8.根据权利要求1所述的段,其特征在于,设置有运行滚子或者支撑滚子,至少所述第一部段借助于所述运行滚子或者支撑滚子在所述引导槽上滚动地被支撑。
9.根据权利要求1所述的段,其特征在于,每个导面跨接一高度差,该高度差在躺卧式地布置的能量引导装置的高度尺寸的5%至50%的范围内。
10.根据权利要求1所述的段,其特征在于,所述侧壁和所述槽底部为了线性地引导所述部段而线性地延伸,使得每个部段分别能在所述底部的相应的运行面上基本上线性地移动。
11.根据权利要求1所述的段,其特征在于,所述能量引导装置实施有预紧,并且所述侧壁之间的自由间距大于所述转向弧的预先给定的外直径。
12.根据权利要求1所述的段,其特征在于,所述槽底部具有成型的金属板型材,所述金属板型材在上侧具有所述运行面和所述至少一个导面。
13.根据权利要求12所述的段,其特征在于,所述槽底部与所述侧壁一件式地制造。
14.根据权利要求1所述的段,
其特征在于,
所述槽底部配备有至少一个导面,所述导面包括梯级,所述梯级对抗所述第一部段从所述第一部段的运行面的偏离,并且所述梯级引起相对于所述第一部段的运行面的预先确定的高度差,在移动时所述高度差被所述转向弧克服。
15.根据权利要求14所述的段,其特征在于,所述至少一个导面还包括凸状地隆起的面,所述面构造为衔接到所述梯级上并且引起所述高度差的一部分。
16.根据权利要求1所述的段,其特征在于,所述转向弧的中间区域相对于两个在所述运行面上被引导的部段的高度位置在高度上错开地在所述导面上移动。
17.根据权利要求1所述的段,其特征在于,所述梯级布置为使得运动的部段在所述引导槽的侧壁和所述梯级之间被引导。
18.根据权利要求1所述的段,其特征在于,至少所述第一部段的运行面具有基本上水平地延伸的横截面,并且所述运行面实施为在所述槽底部中的凹部,所述凹部邻接到所述侧壁上。
19.根据权利要求4所述的段,其特征在于,两个部段的所述运行面具有基本上水平地延伸的横截面。
20.根据权利要求7所述的段,其特征在于,所述导面在侧面在一横截面弧形地弯曲的连接面处构造在两个部段的运行面之间。
21.根据权利要求9所述的段,其特征在于,所述侧壁具有所述躺卧式地布置的能量引导装置的高度尺寸的至少75%的高度尺寸。
22.根据权利要求9所述的段,其特征在于,所述侧壁具有所述躺卧式地布置的能量引导装置的高度尺寸的至少100%的高度尺寸。
23.根据权利要求18所述的段,其特征在于,两个部段的所述运行面具有基本上水平地延伸的横截面。
24.一种用于至少一个供给管线的管线引导系统,其包括:‑能量引导装置,所述能量引导装置具有多个链节,所述链节分别铰接地相互连接,使得所述能量引导装置能在构成第一部段、第二部段以及将两个部段连接的转向弧的情况下往复移动,其中,一定数量的链节具有包括内主侧和外主侧的至少一个接板式侧部件;
‑引导槽,所述引导槽包括多个根据权利要求1至23中任一项所述的段;
‑其中,所述能量引导装置在侧面躺卧地、以两个部段的所述外主侧朝向所述槽底部的方式布置在所述引导槽中,并且每个部段分别能在所述槽底部的相应运行面上移动。
25.一种用于能量引导装置的引导槽,所述引导槽包括多个根据权利要求1至23中任一项所述的段。
26.一种用于柔性的制造设备的线性的门单元,其包括至少一个线性轴和能在该线性轴上移动的操纵设备,其特征在于,所述门单元包括根据权利要求24所述的管线引导系统,所述管线引导系统连接到所述操纵设备上,用于供给。
说明书 :
尤其用于高的移动速度的管线引导系统和引导槽
技术领域
具有两个侧面对置的侧壁和在所述侧壁之间的槽底部,能量引导装置能够至少部分地接收
在所述引导槽中并且沿着既定的运行轨被引导。本发明尤其涉及这种引导槽的构造。
动的管线引导装置,不仅仅作为由单个的链节组成的本来的环节链的能量引导链,而且例
如还有带引导装置(在所述带引导装置中,链节或者带段通过弯曲的带相互连接)或者其它
的能在至少一个平面内弯屈的、用于在两个衔接点之间接收和引导管线的装置,在所述两
个衔接点中,至少一个衔接点可相对于另外的衔接点相对运动。
构型。
困难。此外,在存在干扰(例如由于异体引起)的情况下会发生管线从引导槽中的偏移。
背景技术
引导系统的更详尽的说明。这样的布置相对节省空间,它们仅仅占据在线性轴上方的小的
附加高度并且自然适合用于高的速度。
10 2012 111 545 A1中,对于躺卧式布置提出一种复杂的、容易导致维修的、具有能摆动的
运动限制器的机构,所述机构应防止被驱动的部段的不受控制的运动,例如偏移。
面,用于附加地对抗偏移。
状地平放在所述侧面滑轨上。通过较高地布置的中间滑轨抬起转向弧,并且部段由于轻微
的倾斜而保持在轨的引导边沿中。根据DE 100 33 856 A1,为了减小摩擦应避免典型的引
导槽。
且容易导致维修。
发明内容
者高的加速度或减速度,尤其具有管线的偏移的小的风险或者没有管线的偏移的风险。
分别可以说能侧面躺卧地在槽底部的相应运行面上移动。
在侧卧位中的引用。
上。在此,至少一个导面对抗第一部段从其设定位置中的偏离。在此,设定位置取决于运动
的部段端部的位置或者可动态地理解并且相应于部段在其运行面上的既定的所期望的、名
义上的走向。
非期望的偏离的障碍。这已经能够通过具有相对于水平线倾斜地延伸的横截面的导面实
现。在此,尤其能够实现(例如在侧壁和导面之间或者在邻接的部段和导面之间)运动的部
段的一种类型的强制引导。如在高速下的试验表明,典型地,在携动件侧的部段的大约第一
个端部侧三分之一中出现非期望的卷绕或者滑离。因此,基本上足够的是,仅这个部段和仅
移动路径的这个纵向区域装备根据本发明的导面。然而,为了使部件统一并且简化装配,整
个引导槽能够(必要时对于两个部段也对称地)装有对应于部段的移动轨的导面。
构成梯级,所述梯级在一横截面优选基本上垂直。也能够设想,将两种形式组合,例如具有
梯级式的、较小高度的第一区域和接着的偏斜的斜坡,所述偏斜的斜坡引起剩余的预先确
定的高度差。在此,在移动时分别通过转向弧的连续的区域克服导面、例如斜坡或者梯级,
从而存在能量引导装置的两个不同高地放置的区域,例如,转向弧相对于两个部段的高度
位置在高度上错开,但或者是转向弧倾斜地延伸并且两个部段相对彼此在高度上错开。
部分地或者完全地由第一部段的运行面产生,也就是说,导面在此也具有至少部分地偏斜
的横截面。
构成相对于水平线相互背离的锐角,例如在5‑20°的范围内的锐角。
所述运行面也具有偏斜的横截面。
导面对抗第一部段从其设定位置的偏离,所述第二导面对抗第二部段从其设定位置的偏
离。
弯曲的面,所述面过渡到梯级或者斜坡中。
也能够实现为对称地具有用于两个部段的导面或者实现为不对称地具有仅用于在携动件
侧被驱动的第一部段的导面。
妨碍转向弧的移动。如果该部段(尤其在轻微地偏斜的走向中)在侧面支撑在侧壁上,则有
利的是设置另外的支撑滚子,至少第一部段借助于所述另外的支撑滚子在侧壁上滚动。这
种支撑滚子优选能够安装在能量引导装置的链节上,因为它们在转向弧中不起作用。
反而优选应具有躺卧式布置的能量引导装置的高度尺寸的至少75%、优选至少100%的高
度尺寸,以便可靠地保持躺卧式能量引导装置。
性的应用,侧壁和槽底部为了线性地引导所述部段的目的而线性地延伸。
型竖直布置中不同,在那里,侧壁大致以链节宽度的间距加间隙地布置)。对于沿着引导槽
的侧壁的好的引导有利的是,能量引导装置优选实施为有预紧并且在侧壁之间的自由间距
大于转向弧的预先给定的外直径。由此实现部段的“紧靠”或者在转向弧上的非贴靠的过渡
区域,这尤其减小噪声地起作用。
其在上侧构成所述运行面和所述至少一个导面。在此,尤其在几何结构选择上存在高的自
由度。
能够设想,两个衔接点可彼此相对移动。此外,在此被称作“线性”的应用也包括向旁边横向
于主要线性的主运动方向的微小运动。
部段以及将两个部段连接的转向弧的情况下往复移动。在此,至少一定数量的链节具有包
括内主侧和外主侧的至少一个接板式侧部件。引导系统还包括具有两个侧面对置的侧壁和
在其之间的槽底部的引导槽,其中,侧壁和槽底部为了引导能量引导装置而具有线性延伸,
并且能量引导装置侧面躺卧地、以两个部段的外主侧朝向槽底部的方式布置在引导槽中。
每个部段分别能在底部的相应运行面上基本上线性地运动。
者第一部段的运行面的高度差,在移动时所述高度差被转向弧克服。
面构成另外的升高,所述另外的升高在移动时要被转向弧克服。由此,在槽底部中集成轻微
的倾斜作用,所述倾斜作用将部段的在转向弧附近的过渡区域压向侧壁。在此,在移动时由
导面构成的高度差能够被转向弧的连续的区域克服,使得存在能量引导装置的两个不同高
地放置的区域。例如转向弧能够相对于两个部段的高度位置在高度上错开地被引导,或者
转向弧能够倾斜地延伸,其中,两个部段能够相对彼此在高度上错开。
类。
段的高度尺寸的三分之一(33%)。
引导的部段的高度位置在高度上错开地在导面上移动。
运行面能够具有基本上水平地延伸的横截面。
够包括根据上述的实施例中的一个的管线引导系统,所述管线引导系统连接到所述操纵设
备上,用于供给。
附图说明
导系统的示意性视图;和
节,示出引导槽的仅仅一个段或者纵向区段;
段;
仅一个段或者纵向区段。
具体实施方式
示出的管线并且以已知的结构类型由单个的链节2(图2)组成,所述单个的链节分别以能摆
动的方式相互链接。每个链节2能够例如由两个侧部件7、8和两个打开接片或者横向接片9
组成(图2)。横向接片9将侧部件7、8相对彼此平行地保持并且能够与它们一件式地或者可
松脱地(打开接片)制造。自然地,每个侧部件7、8具有相对于内部空间10的内主侧11和与其
背离地具有外主侧12。侧部件7、8在主侧11、12的长的侧上构成基本上平行于能量引导链1
的纵方向延伸的窄侧13。图2示例性地示出具有交替的结构类型的、包括四件式内接板和外
接板的链节2的能量引导链1,也就是说,首先外接板提供平面的外主侧12(参看图2)。也考
虑其它的结构类型,尤其下述结构类型:所述结构类型构成由接板式侧部件7、8组成的至少
一个链式带。
中的双箭头L)。在此,能量引导链1构成第一部段3A和第二部段3B以及将部段3A、3B连接的
转向弧4。转向弧4基于链节2的结构保持预先给定的弯曲半径R。因此保护被接收在能量引
导链1的内部空间10中的、柔性的管线(未示出)尤其防止折弯。
携动件5和固定点6构成可彼此相对运动的衔接点。因此,能量引导链1既定地在这里相应于
线性的移动路径L将(未示出的)管线活动地从固定点6引导至往复移动的携动件5。
侧面躺卧在侧壁21A、21B之间的方式布置在向上敞开的引导槽20内。换言之,在躺卧式布置
中,链环2的下侧部件7的外主侧12面向槽底部22。与之相应地,在这种布置中,能量引导链1
的外侧以窄侧13或者链节2的横向接片9与侧壁21A、21B对置。因此,不同于具有竖直地上下
相叠的部段的典型布置,两个部段3A、3B能够以分别支撑在槽底部22的相应运行面23A、23B
上的方式移动。在图1A‑1C中,运行面23A、23B水平地或地平线地布置。因为携动件5沿着线
性的移动方向L移动,两个部段3A、3B的设定走向分别为直线的或者相应于线性延伸的运行
面23A、23B。
移动速度或者节拍率的多种应用是有利的,尤其在用于柔性的生产设备的线性的门单元、
尤其门式机器人(例如在DE 10 2007 009 329 A1中所说明)中是有利的。
移动路径L中,而且也能应用在例如圆形的轨(在这里未示出,见例如WO2013007631A1)中。
倾斜地布置,在这里相对于垂直线V对称地布置。因此,运行面33A、33B处于相对于水平线H
构成锐角α的状态。引导槽30的两个侧壁31A、31B大致垂直于分别邻接的运行面33A或者33B
并且与之相应地相对于垂直线V(例如以角度α)轻微倾斜。运行面33A、33B在侧面向外朝向
侧壁31A、31B地下倾,也就是说,相对于水平线H的角度α相互离开地指向。
(图3A),在这里凸状地向上弯曲。第一运行面34A在侧面向外去地无级地过渡到所对应的运
行面33A中。也能够是具有稍微更陡的梯级(参看图7)或者具有相对于水平线H不持续地变
化的角度的跳跃式过渡部。相应地,类似地适用于对应于第二运行面33B的第二导面34B。导
面34A、34B也相对于引导槽30的中间平面对称。
出,两个几乎持续地变弯的导面34A、34B通过相应凸状地向上弯曲的过渡区域35平面式地
相互连接。由过渡区域35的顶点引起相对于运行面33A、33B的位置的高度差,所述高度差必
须被转向弧4克服。在这里,仅仅转向弧4的中间区域在能量引导链1往复移动时相应地在该
过渡区域35上延伸,由此,产生部段3A、3B的倾斜位置。运行面33A、33B以及还有侧壁31A、
31B的轻微偏斜的走向与部段3A、3B的倾斜位置相匹配,参看图3C,所述倾斜位置引起高度
差。在根据图3A‑3C的实施例中,总体上,作为偏斜的斜坡的导面34A、34B以及还有相应地凸
状的运行面33A、33B、两个部段3A、3B分别在侧面向外导至相应的侧壁31A或者31B。如果在
侧壁31A、31B之间的净宽度给转向弧4留下侧面间隙并且能量引导链1在部段3A、3B的拉伸
位置中实施有预紧,使得部段3A、3B在侧面向外朝向侧壁31A或者31B倾斜,则能够支持有利
的运行特性,尤其是部段3A、3B紧靠到侧壁31A或者31B上。
运行面33A、33B和导面34A、34B的所期望的横截面形状。根据尺寸而定地,也能够是其它的
改型方法。槽底部32也能够例如用塑料件例如合适地衬入到常规的槽中而产生。通过附加
的在端侧突出的保持器元件37使金属板36保持并且同时在纵方向上与另外的相应金属板
36连接成槽(参看图4C‑4D)。金属板36和至少一个保持器元件37共同地构成用于构造引导
槽30的纵向段。
偏斜的横截面而具有引导作用,所述引导作用如本来的导面34A、34B那样对抗非期望的走
向(在图1A中示意性地以虚线示出),也就是说,运行面33A、33B流畅地过渡到导面34A、34B
中并且反之亦然。这避免了非期望的摩擦、磨损和噪声形成。
行滚子42。运行滚子42以转动轴线平行于运行面33A的方式固定在槽底部32上并且轻微竖
直地超过运行面33A的上侧突出。运行滚子42以规则的间距相应于例如每第n个链节2地设
置。第一部段3A能够借助运行滚子42在其运行面33A上滚动,与(例如在图1A‑C或者图3A‑3C
中那样)具有纯滑动的主侧12的布置相比,这实现还更高的速度或者长度。此外,在上侧部
件8(参看图2)上能够设置附加的支撑滚子44,第一部段3A在移动时能够借助于所述附加的
支撑滚子在相应的侧壁31A上滚动。支撑滚子44以转动轴线大致垂直于位置固定的运行滚
子42的转动轴线的方式布置在上侧部件8的主侧12上。在此,支撑滚子44能够实施为用于加
装已知的结构类型的能量引导链1的、例如根据申请人的DE 20 2014 104 550 U1的单独的
模块,通过参阅该申请的教导包括在内。除了运行滚子42和在成型板上的相应的留空和保
持器之外,在图4A‑4D中的引导槽40的结构类型与图3A‑3C的引导槽30相同。然而,图4A‑4D
示出作为用于构造引导槽40的部件的两个段46。
根本的差异在于,运行面53A、53B在这里不是在侧面在外部靠着侧壁51A、51B延伸,而是居
中地作为在槽底部52的中间区域中的凹部延伸。而作为偏斜的平面布置的导面54A、54B在
图5A‑5C中从运行面53A、53B出发向外和向上朝向侧壁51A、51B上升地延伸。因此,与图3A‑
3C相比,伸展的部段3A、3B(仅仅部分地示出)在这里彼此相对支撑地相对于侧壁51A、51B位
于更低的位置,这在材料花费大致相同的情况下还更可靠地防止可能的滑离。此外图5C最
好地示出,斜坡式的导面54A、54B在这里在到运行面53A、53B的过渡部上分别构成具有较陡
的角度的轻微切成斜面的梯级58A、58B,这进一步改进引导作用。在这里,在导面54A、54B上
向侧面外部衔接的偏斜的斜坡面也能够比例如在图3A‑3C中更陡地实施。相应地,成型板56
在这里具有不同的、包括向下凹形的大概U形的横截面的造型。
行面73A、73B自身(与在图3A‑3C中类似地)也具有偏斜的横截面并且因此具有引导作用。附
加地,如在图6中那样设置突出的、斜坡式的导面74A、74B。侧壁71A、71B相对于运行面73A、
73B大致垂直并且因此比在图6中更倾斜。
偏斜的导面中。根据图8的实施方式能够例如通过现有的槽几何结构的大致居中的弯边产
生。用于稳定地固定在固定点上的部段3B的运行面83B是水平的并且在图8中不具有引导作
用且不具有对应的导面。在根据图9的同样不对称的变型中,运行面93A、93B两者都是水平
的并且仅被驱动的部段3A对应斜坡状的、偏斜的导面94。能够将导面84、94和运行面83A、
83B;93A、94B之间的过渡部倒圆。
是相对于图3A‑3C的扩展方案或者变型,功能相同的部分用相应的附图标记表示。运行面
103A、103B在水平的平面内或者平行于水平线H沿着并且邻接到引导槽100的侧壁101A、
101B地延伸。侧壁101A、101B相对于分别邻接的运行面103A或者103B大致垂直。布置在两个
运行面103A、103B之间的导面104A、104B在引导槽100的纵方向上分别在侧面邻接到所对应
的运行面103A、103B地延伸。导面104A、104B分别通过基本上垂直的梯级108A、108B构成到
运行面103A、103B的不连续的过渡部,这改进引导作用。因此,运行面103A、103B作为在槽底
部102中的槽式的凹部沿着侧壁101A、101B延伸,在侧面由侧壁101A、101B和梯级108A、108B
限界。朝向中部去地,导面104A、104B以在槽底部102的横截面的相对于水平线H持续地改变
的角度从梯级108A、108B向中间的过渡区域105弯弧或者弯曲,它们在侧面向外朝向运行面
103A、103B下降。两个导面104A、104B在图10A‑10C中也相对于引导槽100的垂直的纵向中间
平面对称。一个导面104A流畅地过渡到另一导面104B中。因此,导面104A、104B构成持续弯
曲的凸状面并且槽底部102居中地具有在过渡区域105中的凸状的连接面,所述过渡区域将
两个导面104A、104B连接。由导面104A、104B和其过渡区域105构成的面在一横截面大致圆
弧形地具有一弯曲半径,该弯曲半径优选至少相当于在侧壁101A、101B之间的内宽度的两
倍。在此,过渡区域105构成位于较高的位置的区域,转向弧4在所述区域上移动。因此,在该
实施例中,两个伸展的部段3A、3B(仅仅部分地示出)也相对于转向弧4位于更低的位置,从
而重力能对抗被驱动的部段3A、3B可能的滑离,高度差在这里为部段3A、3B沿着垂直线V的
高度的大约10‑20%。在能量引导链1的往复移动中,仅转向弧4的中间区域分别与位于较高
位置的过渡区域105接触地延伸。由此,两个部段3A、3B的过渡到转向弧4中的过渡区段
109A、109B轻微被抬起地移动。因此,过渡区域105构成引导槽100的高度点(仅仅转向弧4的
中间的区域在所述高度点上移动),更确切地说比在运行面103A、103B上的纵向区段110A、
110B处在更高的位置。由此,两个部段3A、3B的过渡区段109A、109B无接触地在梯级108A、
108B上方被抬起,也就是说,避免在梯级108A、108B的边沿上的不期望的摩擦和磨损。
成引导槽100的连接器。槽底部102能够制造为一件式地改型的金属板,例如由特种钢制造。
保持器元件107能够制造为塑料成型件。引导槽100能够具有(未示出的)盖顶作为防护装置
以防污染。
述能量引导装置是非专用但是例如也合适的:在所述能量引导装置中,每个链节相应于申
请人的专利EP1340299B1或产品系列 的原理或者专利EP0954710B1或产
品系列 的原理,每个链节分别有仅一个侧部接板。就此将这些专利的教
导涉及能量引导装置的结构类型的原理包括在内。在如在图2中这样的牢固的、盒式能量引
导链1的情况下(相对于图10地)在图2‑9的方面中在尽管存在高度差的情况下也能够选择
性地实现转向弧4在底部22上的平面的、无应力的平放。为此,使用一种能量引导链1,在该
能量引导链中,链节2构成铰链连接,具有特别的、纵向孔式的或者椭圆的铰链接收部,所述
铰链接收部允许部段3、4和因此转向弧4从旁边横向于纵方向(也就是说,在这里所提出的
布置中在大致垂直的方向上)的运动。例如申请人的专利EP1108157B1公开了这样的能量引
导链,所述专利的原理与此有关地(参看在那里的图6)在这里也被包括在内。