(57)【要約】本発明は、少なくとも１つのプロセス手段が少なくとも実質的にマニピュレータアーム（２）に沿ってマニピュレータアーム（２）のエンドエフェクタ（１２）に供給可能である柔軟な配管パッケージ（１３）と、配管パッケージ（１３）を包囲する可撓性の誘導スリーブ要素（１９）と、を備える、特に産業ロボット（３）の、少なくとも１つの関節を有するマニピュレータアーム（２）用の供給装置（１）に関する。本発明によれば、可撓性の誘導スリーブ要素（１９）に位置固定的に配置されている保持装置（１５）を有する補強装置（１４）と、保持装置（１５）を用いて保持された少なくとも１つの補強要素（１６、２３）とが設けられており、補強要素（１６、２３）に補強装置（１４）の起動状態において補強エネルギーが加えられることにより、可撓性の誘導スリーブ要素（１９）、したがって配管パッケージ（１３）が、補強要素（１６、２３）を用いて補強される。【選択図】図１
2021516168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのプロセス手段が少なくとも実質的に、特に産業ロボット（３）の少なくとも１つの関節を有するマニピュレータアーム（２）に沿って前記マニピュレータアーム（２）のエンドエフェクタ（１２）に供給可能である柔軟な配管パッケージ（１３）と、前記配管パッケージ（１３）を包囲する可撓性の誘導スリーブ要素（１９）とを有する、前記マニピュレータアーム（２）用の供給装置（１）であって、
前記可撓性の誘導スリーブ要素（１９）に位置固定的に配置されている保持装置（１５）を有する補強装置（１４）と、
前記保持装置（１５）を用いて保持された少なくとも１つの補強要素（１６、２３）と
を備え、
前記補強要素（１６、２３）に前記補強装置（１４）の起動状態において補強エネルギーが加えられることにより、前記可撓性の誘導スリーブ要素（１９）、したがって前記配管パッケージ（１３）が、前記補強要素（１６、２３）を用いて補強される
ことを特徴とする供給装置（１）。
【請求項２】
前記少なくとも１つの補強要素（１６）は、可撓性のホース要素（２３）として形成されており、
前記ホース要素（２３）のホース壁（２４）は、流体が貫流可能な導管要素（２５）を画定し、
前記導管要素（２５）は、前記起動状態において完全に前記流体で充たされており、前記導管要素（２５）内の前記流体に補強圧力が加えられていることにより、前記補強要素（１６、２３）に前記補強エネルギーが加えられる
ことを特徴とする請求項１記載の供給装置（１）。
【請求項３】
前記保持装置（１５）は、前記誘導スリーブ要素（１９）に対して平行に配置された少なくとも１つの補強要素収容体（１７）を有し、
前記少なくとも１つの補強要素（１６、２３）は、前記補強要素収容体（１７）を用いて、前記保持装置（１５）に保持される
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の供給装置（１）。
【請求項４】
前記保持装置（１５）および前記誘導スリーブ要素（１９）は、共に一体的に形成されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項記載の供給装置（１）。
【請求項５】
前記保持装置（１５）および前記誘導スリーブ要素（１９）は、それぞれ少なくとも部分的に織物構造物から作製されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の供給装置（１）。
【請求項６】
前記補強装置（１４）は、前記誘導スリーブ要素（１９）から分離して形成された可撓性の保護スリーブ要素（２８）を有し、
前記保護スリーブ要素（２８）は、保護位置において、前記配管パッケージ（１３）、前記保持装置（１５）、前記誘導スリーブ要素（１９）、および前記少なくとも１つの補強要素（１６、２３）を共に包囲する
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項記載の供給装置（１）。
【請求項７】
前記補強装置（１４）の第１の端部（３８）は、接続ユニット（３９）により形成されており、
前記補強装置（１４）は、前記接続ユニット（３９）を介して、前記エンドエフェクタ（１２）の遠位で前記マニピュレータアーム（２）に固定可能である
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項記載の供給装置（１）。
【請求項８】
前記補強装置（１４）の第２の端部（３６）は、第２の接続ユニット（３７）により形成されており、
前記補強装置（１４）は、前記第２の接続ユニット（３７）を介して、前記エンドエフェクタ（１２）の近位で前記マニピュレータアーム（２）に固定可能である
ことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項記載の供給装置（１）。
【請求項９】
前記補強装置（１４）は、少なくとも１つのセンサ要素（６９）を含むセンサ装置（７０）を有し、
前記センサ装置（７０）を介して、前記補強装置（１４）の状態の特性を表す少なくとも１つのセンサ信号が、評価ユニットに提供可能である
ことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項記載の供給装置（１）。
【請求項１０】
特に産業ロボット（３）の、少なくとも１つの関節を有するマニピュレータアーム（２）用の請求項１〜請求項９のいずれか一項に従って形成された前記供給装置（１）のための補強装置（１４）であって、
前記供給装置（１）は、少なくとも１つのプロセス手段が少なくとも実質的に前記マニピュレータアーム（２）に沿って前記マニピュレータアーム（２）のエンドエフェクタ（１２）に供給可能である柔軟な配管パッケージ（１３）と、前記配管パッケージ（１３）を包囲する可撓性の誘導スリーブ要素（１９）と、を備える
ことを特徴とする補強装置（１４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に係る、少なくとも１つの関節を有するマニピュレータアーム用の供給装置に関する。さらに、本発明は、請求項１０に係る、そのような供給装置用の補強装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最新の生産施設において、とりわけライン製造、特に自動車のライン製造では、ライン製造で使用される産業ロボット用の供給装置が導入されている。それぞれの供給装置は、特に産業ロボットの、少なくとも１つの関節を有するマニピュレータアーム用に設けられている。またそれぞれの供給装置は、柔軟な配管パッケージを有しており、当該配管パッケージを介して、少なくとも実質的にマニピュレータアームに沿ってマニピュレータアームのエンドエフェクタに少なくとも１つのプロセス手段が供給可能である。さらに、供給装置は、その配管パッケージを包囲する可撓性の誘導スリーブ要素を有する。
【０００３】
配管パッケージは、可撓性を有し、すなわち柔軟に弛ませるか又は曲げることができ、マニピュレータアームを用いて変形されるように形成されているため、配管パッケージは、それ自体を変形させながら少なくとも実質的にマニピュレータアームの動きに追従する。配管パッケージは、少なくとも１つの配管を有するか、またはその配管パッケージ内に束ねられる複数の配管を有する。配管パッケージのそれぞれの配管は、少なくとも１つの電気伝導要素、少なくとも１つの流体誘導要素、ならびに／または他の管要素、ケーブル要素および／もしくはホース要素を含むため、その配管パッケージを用いて、少なくとも１つのプロセス手段をエンドエフェクタに供給可能である、かつ／または、少なくとも１つのプロセス手段をエンドエフェクタから放出可能である。
【０００４】
柔軟な配管パッケージは、少なくとも実質的にマニピュレータアームに沿って、例えば、マニピュレータアームに対して少なくとも実質的に平行に延びている。特に、配管パッケージは、産業ロボットまたはマニピュレータアームの基部からエンドエフェクタまで、特にマニピュレータアームの第３の運動軸から第６の運動軸まで延びてもよい。なお、エンドエフェクタは、マニピュレータアームまたは産業ロボットの第６の運動軸の領域内に配置されている。
【０００５】
産業ロボットでは、エンドエフェクタは産業ロボットの運動連鎖の最後にある運動学的リンクであり、例えば、把持ユニットや、工具ユニット（例えば、溶接ユニット、リベット留めユニット、ねじ留めユニットなど）としておよび／またはセンサユニットなどとして形成されてもよい。
【０００６】
配管パッケージを用いて、特に電気、少なくとも１つの流体および／または物体であってもよい少なくとも１つのプロセス手段がエンドエフェクタに供給可能である。同様に柔軟な配管パッケージを用いて、少なくとも１つのプロセス手段がエンドエフェクタから放出可能である。これに関して、柔軟な配管パッケージの少なくとも１つの配管は、電気伝導要素（例えば、ケーブル、配線など）として形成されてもよいため、配管パッケージを用いてまたは供給装置を用いて、電気的センサ信号、電気的溶接エネルギー、電気的稼働エネルギーなどがマニピュレータアームに沿って輸送可能である。代替的にまたは追加的に、配管パッケージの個々の配管は、流体誘導要素として形成されてもよいため、供給装置を用いて、冷却剤、接着剤、潤滑剤、水、油圧用作動液、不活性ガスなどが輸送可能である。全く同様に今日では、配管パッケージの少なくとも１つの配管がそのような管要素、ケーブル要素および／またはホース要素として形成されていることが普通であるため、供給装置により、例えば、ねじ、リベット、溶接線、材料などが中を通して誘導可能かつ／または供給可能である。可撓性の誘導スリーブ要素は、延ばされた状態または真っ直ぐな状態において、内部空間を形成する管要素またはホース要素であり、その内部空間に配管パッケージが配置されているため、配管パッケージの長手中心軸線および誘導スリーブ要素の長手中心軸線は、一致する。通常、従来の誘導スリーブ要素は、プラスチック製の柔軟管または波形管ホースから形成されている。誘導スリーブ要素を用いて、配管パッケージの個別の配管を誘導スリーブ要素の内部空間内に１つにまとめることができ、マニピュレータアームに隣接する物体が配管パッケージの個々の配管の間を通ることまたは引っ掛かることを防止することができる。そのため、供給装置を損傷から保護することができる。誘導スリーブ要素自体は、可撓性を有するようにまたは曲げられるように形成されているため、誘導スリーブ要素は、組み付け状態において少なくとも実質的に配管パッケージの形状および／または延び具合に追従する。
【０００７】
そのような従来の供給装置は、材料特性のために、特に誘導スリーブ要素の材料特性のためにその柔軟性の点で限定されているため、例えば、ばね引張装置および／またはロープ引張装置として形成されてもよい引き戻しシステムを提供することができる。これらの引き戻しシステムは、配管パッケージまたは誘導スリーブ要素が機械的な基本応力の支配下にあることをもたらし、マニピュレータアームに沿った最大限の誘導を確実に行う。これにより、配管パッケージまたは供給装置が隣接するロボットまたは他の物体に引っ掛かることが防止されることとなる。さらに、例えば、配管パッケージの必要な引き出し長さがマニピュレータアームの動きによって低減される場合、引き戻しシステムは、供給装置の配管パッケージの必要な引き出し長さを低減する。
【０００８】
これらの引き戻しシステムは、とりわけ手間がかかり壊れやすいため、マニピュレータアームの意図されない、非生産的なまたは付加価値の生じない停止状態は、引き戻しシステムの誤動作または欠陥に起因することが多い。
【０００９】
従来の供給装置において配管パッケージを引き戻す際のマニピュレータアームでの摩擦を回避するために、今日ではさらに保護要素を供給装置に、特に誘導スリーブ要素に設けるようにしている。これらの保護要素は、配管パッケージを引き戻す際に誘導スリーブ要素の代わりにまたは供給装置の代わりに、マニピュレータアームに衝突し、そのようにして誘導スリーブ要素の特に多い摩耗および／または配管パッケージの衝突によるマニピュレータアームの劣化を防止することを目的としている。しかしこの場合、特に大きな摩擦騒音および／または衝突騒音が生じる。
【００１０】
引き戻しシステムおよび保護要素のそれぞれの重量により、従来の供給装置は特に重量がある。それゆえに供給装置の重量は、経路設計またはプロセス経路設計の際に考慮されるべきである。なぜなら供給装置は、マニピュレータアームに固定してまたは産業ロボットに固定して備え付けられているため、マニピュレータアームにより実行されるプロセスにおいて供給装置をマニピュレータアームによって移動できるようにするためである。このことから、マニピュレータアームに対する特に手間のかかる経路設計またはプロセス設計が生じる。同様に引き戻しシステムまたは保護要素の重量のために、マニピュレータアームまたは産業ロボットを稼働させるためのエネルギー要求量は、特に高い。
【００１１】
誘導スリーブ要素または供給装置の可撓性により、供給装置の一部が、マニピュレータアームの突然の加速時に意図されずにこのマニピュレータアームに衝突し、それによりマニピュレータアームに対してまたは産業ロボットに対して特に高い負荷が生じることが起こる場合がある。この場合、例えばマニピュレータアームの寿命は、大幅に低減する場合がある。保護要素の衝突によりマニピュレータアームが破損する恐れがあるため、マニピュレータアームの寿命は、同様にさらに低減される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、そのような従来の供給装置を、その供給装置を備えたマニピュレータアームが特にエネルギー効率が良く、少ない手間で、長寿命で稼働可能であるようにさらに発展させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本課題は、本発明に係る請求項１の特徴を有する供給装置により解決される。さらに、本課題は、請求項１０に記載の補強装置により解決される。本発明の利点および目的に適った発展形態を伴う有利な形態は、それ以外の請求項に示されている。本発明に係る供給装置の利点および有利な形態は、本発明に係る補強装置の利点および有利な形態とみなされており、その逆もまた同様である。
【００１４】
請求項１の前段において示された種類の供給装置を、その供給装置を備えたマニピュレータアームが特にエネルギー効率が良く、少ない手間で、長寿命で稼働可能であるようにさらに発展させるために、本発明によれば、可撓性の誘導スリーブ要素に位置固定的に配置されている保持装置を備えた補強装置が設けられている。さらに本発明によれば、保持装置を用いて保持された少なくとも１つの補強要素が設けられており、その補強要素には、補強装置の起動状態において補強エネルギーが加えられているため、可撓性の誘導スリーブ要素、したがって、配管パッケージは、その補強要素を用いて補強されている。
【００１５】
言い換えれば、本発明に係る供給装置は、補強装置を有し、その補強装置は、また同様に保持装置を有する。例えば、保持装置および誘導スリーブ要素は、接着、溶接などを介して共に結合されてもよいため、保持装置を用いて保持されたまたは保持可能な補強要素および誘導スリーブ要素は、互いに対して移動不能である。
【００１６】
例えば、制御ユニット、特にマニピュレータアームまたは産業ロボットの制御ユニットから補強装置に無線でかつ／または有線で提供可能である制御信号に基づいて、補強装置は、起動状態に移行可能であってもよい。同様に、補強装置は、補強エネルギーが補強要素に提供されていないかまたは補強エネルギーが少なくとも部分的に補強要素から放出可能である非起動状態に移行可能であってもよい。
【００１７】
補強要素は、停止状態において、例えば、補強装置の非起動状態において少なくとも実質的に可撓性であってもよく、または補強装置の停止状態の特性を表す第１の形態で配置されてもよい。例えば、補強要素が形状記憶合金を有するか、または少なくとも部分的に形状記憶合金から作製されていることが考えられる。形状記憶合金製の部品（ＦＧＬ部品）は、開始温度では冷間形態を有し、開始温度よりも高い温度への加熱により冷間形態とは異なる熱間形態へ可逆的に変換可能である。それは、例えば、電流を用いて加熱された熱間形態のＦＧＬ部品が、少なくとも実質的に開始温度への冷却により（再び）冷間形態に変換可能であることを意味する。
【００１８】
それに応じて、補強エネルギーは、例えば、電気エネルギーまたは電圧、熱、圧力などであってもよく、補強エネルギーは、補強装置の起動状態において補強要素に供給または利用可能にされる。例えば、電気的な補強エネルギーに基づいて、形状記憶合金を含む補強要素は、停止状態または非起動状態と比較して曲げに強い、かつ／または起動状態の特性を表す形態で配置されているまたは配置可能である。
【００１９】
より正確には、補強とは、補強状態または起動状態において補強要素の実際の長手中心ファイバ（中立ファイバ）および仮想の長手中心直線のそれぞれの方向が、停止状態または非起動状態の場合よりも互いに一致していることであると解釈できる。言い換えれば、起動状態において、補強要素での補強エネルギーは、補強要素の同一の長手中心ファイバを仮想の長手中心直線に対して少なくとも実質的に平行に配置しようとすることをもたらす。さらに別の表現をすれば、補強装置を用いて補強要素を介して、かつ配管パッケージを保持する供給装置の保持装置を介して剛性を付与できる。その結果、起動状態において、別個の引き戻しシステムを使用することなく、マニピュレータアームを移動させることのみで、配管パッケージの必要な引き出し長さを調整することができる。
【００２０】
本発明に係る供給装置により、従来の供給装置とは異なり、引き戻しシステムおよび保護要素を省くことができるため、供給装置は、特に重量面で効率的に形成できる。その結果、この供給装置を備えたマニピュレータアームまたは産業ロボットは、エネルギー効率良く稼働することができる。同様に、隣接するロボットユニットまたは物体への供給装置、特に配管パッケージの意図されない引っ掛かりは、この供給装置により効果的に防止されている。
【００２１】
さらに、マニピュレータアームのプロセス経路に対する特に重量面で効率良く形成された供給装置の影響は、特に少ないため、経路設計またはプロセス設計は、少ない手間で行うことができる。なぜなら、経路設計において、引き戻しシステムまたは保護要素の対応する重量を考慮する必要がないからである。
【００２２】
さらに、マニピュレータアームへの供給装置の衝突作用および／または摩擦作用は、特に少なくなり、理想的には、この衝突作用および／または摩擦作用は、完全に認められなくなる。それにより、マニピュレータアームは、特に長期にわたって稼働可能である。
【００２３】
そのうえ、従来の供給装置において保護要素により生じる衝突騒音がなくなるため、マニピュレータアームまたは本発明に係る供給装置は、特に騒音発生を低減して稼働可能である。
【００２４】
総じてその供給装置の結果、供給装置を備えたマニピュレータアームまたは産業ロボットを稼働させる場合、コストが特に少なくなる。
【００２５】
供給装置の補強装置は、接続要素を有してもよく、その接続要素を介して少なくとも１つの補強要素に補強エネルギーを提供可能である。特に好ましくは、本明細書において詳述しないが、補強エネルギーを生成するかつ／または提供する供給装置は、接続要素を介して補強エネルギーを導通させるように、可逆的かつ工具を使わずに取り外し可能に補強要素と結合可能であってもよい。
【００２６】
少なくとも１つの補強要素が可撓性のホース要素として形成され、ホース要素のホース壁が、流体が貫流可能な導管要素を画定し、その導管要素が完全に流体で充たされており、導管要素内の流体に補強圧力を加えることにより、補強要素に補強エネルギーが加えられることが、特に有利であると判明した。特にホース要素または導管要素は、端部で液密にすることができる、液密の端部を有してもよいため、例えば、ホース要素と液密の端部とが共に、圧力チャンバを画定することができる。特に、ホース要素の材料は、シリコーンを含んでもよい、すなわち、ホース要素は、少なくとも部分的にシリコーンから作製されていてもよい。そのように形成されたシリコーンホース要素により、供給装置の機能を損なうかまたは限定することなく、特に小さな曲げ半径が可能になる。それにより、供給装置の、またはその供給装置を備えたマニピュレータアームもしくは産業ロボットの特に信頼性の高い機能または特に信頼性の高い稼働が保証される。さらに、シリコーンホース要素は、折り曲げ破損に対して特に耐久性があるため、特に小さく形成された曲げ半径によりまたは挟み込みにより供給装置を破損させる恐れは、特に少ない。
【００２７】
ホース要素またはホース壁の内周面は、導管要素を画定し、導管要素は、それにより管状にまたはホース状に形成されている。それは、ホース要素がその長手方向の延びに沿って少なくとも起動状態において少なくとも実質的に円環形状の断面を有することを意味する。それに対応して、ホース要素は、円筒として形成されてもよい。それとは反対に、ホース要素は、非起動状態において、円筒とは異なる断面を有し、特に可撓性であるか、または特に曲げることが可能であってもよい。
【００２８】
流体は、液体、例えば、油、水などおよび／または気体であってもよい。流体が有利であるのは、産業設備、特に製造設備において、産業設備、特にマニピュレータアームを稼働させるために、そのようなプロセス流体がいずれにせよ入手可能であるためである。さらにこの場合、補強要素を稼働させるためのまたは供給するための電気エネルギーを省くことができるため、配管パッケージ内で隣接するデータ配線および／またはセンサ信号配線に所望しない影響を与える恐れがある電界が発生しないことも有利である。
【００２９】
好ましくは、流体は空気として構成されており、一方で、補強エネルギーは空気に加圧可能なエネルギーとして構成されている。言い換えれば、導管要素内に配置された空気の圧力上昇は、補強エネルギーの増加を生み出すため、ホース要素内の空圧上昇時に補強要素、したがって、配管パッケージの補強および／または追加の補強が行われる。
【００３０】
プロセス流体としての空気は、産業設備において特に容易に入手可能であるばかりでなく、補強装置の欠陥による漏れの際に隣接する設備部品、製造設備の床への影響も特に少なく済む、特に継続性の、例えば、損害を与えるものでは全くない。そのうえ液体とは異なり、特に補強要素を交換する際に、補強要素を、それどころか補強装置全体も液体が残らないように、例えば、空にすることができない。同様に再実装の際に、補強要素または補強装置を脱気すること、または流体で充填することを省くことができる。
【００３１】
空気、特に圧縮空気を補強要素内で使用する場合、この補強要素、したがって、補強装置は、空圧制御かつ／または調整可能である。特に、空圧制御性に基づいて、補強エネルギーを補強要素に無段階で提供できるため、特に要求に応じて、例えば、マニピュレータアームの運動の進行に応じて、多様なそれぞれ異なる補強状態が、例えば、特に剛性と特に可撓性との間で構成できる。その制御に基づいて、確実に調節された圧力をプロセス進行時間全体にわたり補強要素に静力学的に提供可能である。代替的にまたは追加的にその制御に基づいて、多様なそれぞれ異なる圧力を、例えば、それぞれのプロセス工程に応じて補強要素に動力学的に提供可能である。空圧制御または調整をマニピュレータアームまたは産業ロボットの開ループ制御に組み込んでもよいため、マニピュレータアームおよび供給装置を共に、特に共通の制御ユニットを介して制御可能である。
【００３２】
保持装置が誘導スリーブ要素に対して平行に配置された少なくとも１つの補強要素収容体を有し、その補強要素収容体を用いて少なくとも１つの補強要素が保持装置に保持されている場合、供給装置を特に容易に整備または修理することができる。例えば、補強要素収容体は、別のホース要素として形成されてもよく、その内周面は、収容空間を画定するため、その収容空間内に補強要素が配置可能であり、かつその収容空間内に保持可能である。特に、ホース要素として形成された補強要素は、補強要素収容体および補強要素のそれぞれの長手中心軸線が一致するように、補強要素収容体に挿入可能であってもよい。補強要素が補強要素収容体に挿入されている場合、補強要素は、誘導スリーブ要素に対して平行に、したがって、配管パッケージに対して平行に配置されており、この位置に位置固定的に保持されている。
【００３３】
これは特に有利であるのは、整備および／または修理の際に少なくとも１つの補強要素を補強要素収容体から特に容易に取り除くことができるか、または別の、例えば、新たな補強要素を補強要素収容体に特に容易に組み込むことができるからである。それにより、供給装置、したがってマニピュレータアームが欠陥のために停止している時間を特に短く構成できる。それに対応して、新規の、特に有利なサービス戦略についての構想を特に考慮に入れている。
【００３４】
ホース要素および保持装置、特に補強要素収容体が、それぞれ細長い、長さで切断可能な要素（日常語では「メートル売り商品」として知られている）から形成されていることが考えられる。それにより多様なそれぞれ異なる構成の供給装置が特に少ない手間で作製される。なぜなら、供給装置の、特に配管パッケージまたは配管パッケージの個別の配管の長さおよび／または直径が、対応して形成された長さで切断可能な要素を選択することにより、特に容易に調整可能であるからである。
【００３５】
特に好ましくは、供給装置は、多数の補強要素と、該補強要素に対応する多数の補強要素収容体とを有するため、配管パッケージの特に信頼性の高い補強が行われる。特に供給装置に使用される補強要素または補強要素収容体の数量は、配管パッケージの径方向の直径または誘導スリーブ要素の径方向の直径に依存する場合がある。例えば、誘導スリーブ要素の特に小さな直径について、配管パッケージに対して平行に配置された３つの補強要素で十分であってもよいが、誘導スリーブ要素の直径が大きい場合、４つ、５つ、６つ、７つなどの補強要素およびそれに対応して多くの補強要素収容体が使用されてもよい。
【００３６】
保持装置および誘導スリーブ要素が共に一体的に形成されている場合、保持装置および誘導スリーブ要素はそれぞれ、特に容易に作製することができる。既述のように、誘導スリーブ要素および保持装置は、それぞれ少なくとも１つのホース要素を含み、２つのホース要素は、例えば、共に共押出成形されていてもよい。それにより、保持装置および誘導スリーブ要素の互いに対する位置的な配列は、特に信頼性高く確実に行われる。
【００３７】
保持装置および誘導スリーブ要素がそれぞれ少なくとも部分的に織物構造物から作製されている場合に、さらに有利であると実証された。言い換えれば、保持装置の材料および／または誘導スリーブ要素の材料は、それぞれ織物構造物を含んでもよい、かつ／または少なくとも部分的に織物構造物から作製されていてもよい。織物構造物は、その種類に応じて、編組物、織布、メッシュ構造物（例えば、編物）および／またはフリース構造物を有してもよい。
【００３８】
特に、保持装置および誘導スリーブ要素は、誘導スリーブ要素および保持装置または補強要素収容体が織布から縫い縮めされる、刺し縫いにされるなどにより、特に容易かつ／または少ない手間で共に一体的に作製されてもよい。さらに、織物様保持装置および織物様誘導スリーブ要素は、それぞれ特に曲げられるかまたは可撓性に形成されているため、それぞれ配管パッケージに特に密接に適合される。さらに、織物構造物は、特に薄い材料厚さを有するため、織物様保持装置および織物様誘導スリーブ要素を使用する場合、供給装置は、特に小型に、かつ／または組立空間の面で効率的に作製可能である。
【００３９】
供給装置では、補強装置が、誘導スリーブ要素から分離して形成された可撓性の保護スリーブ要素を有することができる。保護スリーブ要素は、保護位置において、配管パッケージ、保持装置、誘導スリーブ要素および少なくとも１つの補強要素を共に包囲するように、設けられてもよい。特に好ましくは、保護スリーブ要素は、少なくとも部分的に織物構造物から作製されていてもよい。保護スリーブ要素は、保護位置において管状および／またはホース状の保護空間を形成し、保護スリーブ要素内に配置された要素がその保護空間を通って延びているため、保護空間内に配置された供給装置の要素を補強装置の周囲環境に対して区切っている。保護スリーブ要素を介して、供給装置は、特に低い抵抗でマニピュレータアームの表面を滑らかに動くため、マニピュレータアームおよび／または供給装置の摩擦、したがって、破損は、特に効果的に回避される。
【００４０】
別の利点は、保護スリーブ要素が保護スリーブ要素に配置された保持装置と協働して、保持装置を介して、配管パッケージから隔たった保護スリーブ要素によって変形領域が生成されていることにより、特に高い保護作用を発揮することである。保護スリーブ要素が、特にマニピュレータアームまたは産業ロボットの稼働中に物体と衝突する際、それに応じて保護スリーブ要素への衝突が生じ、その保護スリーブ要素自体は、変形領域の中へと変形することができ、配管パッケージに対しては破損がない。そのため、配管パッケージは、直接的な衝突から特に良好に保護される。
【００４１】
さらに対応する織物構造物の設計（例えば、生地、糸、ファイバの種類および／または物質、構造物の種類ならびに場合によりあり得る織物構造物の後処理、例えば、被覆、含浸など）を介して、誘導スリーブ要素、保護スリーブ要素、または誘導スリーブ要素及び保護スリーブ要素は、高温、湿潤、乾燥、低温、化学薬品を含む環境などのような、様々な要件に適合可能である。すなわち、供給装置は、特に柔軟に使用可能であり、特に少ない手間で様々な要件に適合可能である。
【００４２】
本発明の発展形態では、保護スリーブ要素は、密閉ユニットを有してもよい。この密閉ユニットは、可逆的かつ破壊せずに、保護スリーブ要素がその長手延び方向に沿って開放されている開放位置と、その長手延び方向に沿って閉鎖されている保護位置との間で調節可能である。これに加えて、密閉ユニットは、例えば、特に容易かつ失敗することなく操作できる少なくとも１つの面ファスナを有してもよい。この面ファスナは、織物様に形成された保護スリーブ要素に特に有利に貼付可能であり、例えば、保護スリーブ要素の作製中に保護スリーブ要素の基体と縫い合わせ可能である。
【００４３】
すなわち必要に応じて、保護スリーブ要素が破損かつ／または摩耗している場合、または供給装置が変更された要件に適合されなければならない場合、保護スリーブ要素のみを特に容易にまたは少ない手間で交換できる。これにより、供給装置は、特に効率的に稼動可能である。
【００４４】
さらに、保護スリーブ要素交換のために、すなわち、保護スリーブ要素を取り外しかつ組み付けるために捻出する必要がある時間的制約が特に少ない。これは供給装置の端部を、例えば、エンドエフェクタから取り外すことなく、保護スリーブ要素が開放位置に調節可能であるからである。保護スリーブ要素を組み付けるまたは取り外す際の時間の節約により、供給装置、したがって、マニピュレータアームまたは産業ロボットの非生産的な停止状態が特に少なくなる。
【００４５】
マニピュレータアームまたは産業ロボットの経路設計および／またはプロセス運動設計を特に容易かつ少ない手間で構成するために、補強装置の第１の端部は、接続ユニットにより形成されてもよい。その接続ユニットを介して、補強装置は、エンドエフェクタの遠位でマニピュレータアームに固定可能であるかまたは固定されている。それは、補強装置が接続要素を介して、例えば、マニピュレータアームもしくは産業ロボットの第３の運動軸の領域にまたは別の運動軸の領域に、例えば、その基部または第１の運動軸に固定可能であることを意味する。
【００４６】
特に、接続ユニットは、ボール関節を有してもよいため、補強装置の端部とマニピュレータアームとの間の相対運動が可能になる。それにより、マニピュレータアームに対する供給装置の特に有利な卓越した柔軟性または運動性が特にもたらされる。それにより、補強装置の第１の端部における特に柔軟なマニピュレータアームの動きへの追従を、確実に行うことができる。供給装置の不利な締め付けは、効果的に食い止められており、例えば、配管パッケージにより移動するまたは搬送される物体に基づいた供給装置の本来の動きは、動かない結合部を介してマニピュレータアームに伝達されない。それに応じて、マニピュレータアームは、特に精密に運動可能であるかまたは制御可能であり、それは特に容易な経路設計の中に表れている。
【００４７】
接続要素は、接続装置に組み込まれているように設けられてもよい。例えば、接続要素は、ねじ山付き孔であってもよく、ねじ結合を介して供給装置の導管がそのねじ山付き孔に挿入可能、例えば、ねじ込み可能である。ねじ山付き孔は、接続要素の基体内に形成されてもよく、例えば、穿孔されてもよい。したがって、別個に形成される、供給装置に補強エネルギーを供給可能な接続要素に対して組立空間を設ける必要がない。それゆえに、供給装置は、特に小型に、かつ／または組立空間の面で効率良く作製できる。
【００４８】
接続要素は、補強エネルギーを導通させるように少なくとも１つの補強要素を接続要素と結合させる分配ユニットを有してもよい。特に複数の補強要素または複数の補強要素収容体を使用する場合、１つの共通の接続要素を介して補強エネルギーを個々の補強要素に提供または供給可能である。
【００４９】
一発展形態では、補強装置は、可逆的かつ破壊せずに取り外し可能な固定装置を含んでもよく、その固定装置を介して、接続装置および保護スリーブ要素は、互いに対して取り外し可能に固定可能である。固定装置の第１の固定要素は、接続要素に配置されており、第１の固定要素に対応する固定装置の第２の固定要素は、保護スリーブ要素に配置されている。すなわち特に有利には確実に、保護スリーブ要素が接続要素に位置固定的に保持されており、例えば、保護スリーブ要素または配管パッケージの長手中心軸線に沿って摺動して位置がずれることはなく、それにより、保護スリーブ要素の保護作用は、正しく適所に保持された保護スリーブ要素の場合よりも低下する。
【００５０】
固定装置は、例えば、別の面ファスナを有してもよく、その第１の面ファスナ要素、例えば、ループバンドを、織物様に形成された保護スリーブ要素に特に有利に貼付可能であり、例えば、作製中に保護スリーブ要素の基体と縫い合わせることができる。それに対応して、第２の面ファスナ要素、例えば、フックバンドを接続ユニットに取付可能であり、例えば、その接続ユニットと貼り合わせることができる。
【００５１】
補強装置の第２の端部は、第２の接続ユニットにより形成されてもよく、その第２の接続ユニットを介して、補強装置は、エンドエフェクタの近位でマニピュレータアームに固定可能である。それにより、補強装置の第２の端部がさらに柔軟にマニピュレータアームの動きに確実に追従できるようになる。さらには供給装置の不利な締め付けがさらにまた食い止められており、供給装置の本来の動きは、動かない結合部を介してマニピュレータアームに、特にエンドエフェクタに伝達されない。それゆえに供給装置を備えたマニピュレータアームまたは産業ロボットを用いて、マニピュレータアームの特に信頼性の高い再現可能な経路および／またはプロセス運動を実現することができる。
【００５２】
第１の接続ユニットおよび第２の接続ユニットがそれぞれ、少なくとも実質的に同一部品としてまたは同一構造で形成されていることが、特に好ましい。この結果、第１の接続ユニットおよび第２の接続ユニットを共通の構造設計に従って作製することができるため、供給装置の特に効率的かつ費用面で好ましい作製が可能となる。接続要素を接続ユニットに組み込んでいる場合、エンドエフェクタ側の接続ユニットを作製する際、ねじ山付き孔を形成することまたは穿孔することを単純に省くことができる。代わりにエンドエフェクタ側のねじ山付き孔に密封処理を施すために密閉要素を設けることができ、その密閉要素を用いてねじ結合を介して、ねじ山付き孔を液密に閉鎖することができる。
【００５３】
供給装置の補強装置は、少なくとも１つの誘導要素を備えた誘導装置を有してもよい。この誘導装置を用いて、配管パッケージ、保持装置、誘導スリーブ要素および少なくとも１つの補強要素は共に、マニピュレータアームに誘導可能である。誘導要素は、位置固定的にマニピュレータアームに固定されてもよく、例えば、そのマニピュレータアームとねじ留めされてもよい。さらに、誘導要素は、特に円環円筒状に形成されてもよいため、配管パッケージ、保持装置、誘導スリーブ要素および／または少なくとも１つの補強装置は、誘導要素を通過して延びることができる。この場合、誘導要素の長手中心軸線と、配管パッケージ、保持装置、誘導スリーブ要素および／または少なくとも１つの補強要素の共通の長手中心軸線とは共に一致してもよい。誘導要素の内周面は、誘導要素を通過して延びる供給装置の要素がその誘導要素に沿って特に低抵抗で摺動できるように形成されていてもよく、例えば、特に滑らかに形成されてもよい。
【００５４】
言い換えれば、誘導装置または誘導要素により、誘導要素により包囲された供給装置の要素は、その長手方向の延びに沿って移動、例えば、シフト移動することが可能となる。それとは反対に、誘導装置または誘導要素は、誘導要素により包囲される供給装置の要素が、例えば、供給装置の半径方向に沿って逸脱することを防止する。
【００５５】
さらに誘導装置を用いて、保護位置に配置された保護スリーブ要素は、マニピュレータアームに誘導可能であってもよく、保護スリーブ要素により包囲された供給装置の要素が保護スリーブ要素を介してさらにより少ない抵抗で誘導要素の内周面に沿って摺動できるように、保護スリーブ要素は、特に有利に、誘導要素の内周面に対応する供給装置の摺動面を形成する。
【００５６】
新規の有利なサービス戦略についての構想をさらに考慮するために、補強装置は、少なくとも１つのセンサ要素を備えたセンサ装置を有してもよい。このセンサ装置を介して、評価ユニットに対して、補強装置の状態の特性を表す少なくとも１つのセンサ信号が提供可能である。少なくとも１つのセンサ要素は、特にそれぞれ少なくとも１つの圧力センサ、温度センサ、歪みゲージ、電気抵抗器、光学センサ、容量センサなどを有してもよい。この場合、特に、センサ要素が供給装置の材料に組み込まれていることが考えられる。保護スリーブ要素が織物構造物から作製されているかまたは織物構造物を含む場合、センサ要素は、織物構造物に組み込まれたセンサを含んでもよい。この場合とりわけ、織物構造物に織り込まれたセンサファイバが、特に平らに形成された、場合により織物構造物の２つの織物層の間に配置されたセンサなどが、検討対象になる可能性がある。言い換えれば、保護スリーブ要素が少なくとも部分的にそれから作製できる織物構造物は、いわゆる「スマート織物」であってもよい。
【００５７】
センサ装置の少なくとも１つのセンサ要素を介して、特に供給装置の温度、圧力、摩耗の程度などを検出できる。特に関心があるのは、とりわけ高い摩耗下にある供給装置の要素の、特に保護スリーブ要素の摩耗の程度を検出することである。補強装置のこのそれぞれの状態の特性を表すセンサ信号は、例えば、ＷＬＡＮ（wireless local area network：無線局所ネットワーク）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（無線技術によるデータ伝送）（登録商標）、ＮＦＣ（near field communication：電磁誘導による近接領域通信）などの無線および／または有線でセンサ装置に供給可能であってもよく、例えば、伝送可能であってもよい。
【００５８】
これにより、「インダストリー４．０」についての構想を特に考慮される。したがって、マニピュレータアームまたは産業ロボットの使用者には、供給装置のデータおよび／またはパラメータが特に簡易な方法で提供できる。言い換えれば、使用者によるプロセスデータ監視を特に少ない手間で確実に行うことができる。これにより摩耗発生、差し迫った誤動作および／または欠陥が使用者に提示、例えば、表示できることは特に有利である。これにより、特にマニピュレータアームまたは供給装置が誤動作または欠陥に起因して停止する前であっても、特に迅速に交換部品を注文できる。これにより、さらなる結果として修理時間が特に短くなる。
【００５９】
さらに本発明は、少なくとも１つのプロセス手段を少なくとも実質的にマニピュレータアームに沿ってそのエンドエフェクタに供給可能にする柔軟な配管パッケージと、配管パッケージを包囲する可撓性の誘導スリーブ要素と、を備える、特に産業ロボットの、少なくとも１つの関節を有するマニピュレータアーム用の本発明に係る供給装置用の補強装置に関する。
【００６０】
本発明に係る補強装置は、既に存在するマニピュレータアームもしくは産業ロボットまたはそれらのそれぞれの供給装置に補強装置を備え付けるという構想に基づいている。補強装置を備えたマニピュレータアームまたは産業ロボットは、特にエネルギー効率が良く、少ない手間でかつ／または長寿命で稼働できる。このために投入されるべき費用が特に少ないのは、本発明に係る供給装置に関して説明された利点を得るために、新規なマニピュレータアーム／産業ロボットを作り出す必要がなく、これらに補強装置を備え付けるだけでよいからである。
【００６１】
補強装置の、特に接続ユニットまたは接続装置の構造設計は、作製されるべき補強装置が、補強装置を備え付けるべきロボットまたはマニピュレータアームの寸法および／または重量分類に応じて作製可能であるように構成されてもよい。補強装置は、モジュラー式に形成されてもよいため、例えば、重量分類に従って多くの補強要素が様々に使用される。
【００６２】
本発明の他の利点、特徴および詳細事項は、好ましい実施形態の以下の記述および図面に基づいて明らかになる。本明細書において先に述べた特徴および特徴の組み合わせ、ならびに図の記述において以下に述べる、かつ／または図において単独で示される特徴および特徴の組み合わせは、本発明の範囲を逸脱することなく、それぞれ示される組み合わせにおいてばかりでなく、他の組み合わせにおいてもまたは単独でも使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】マニピュレータアーム用の供給装置の概略上面図である。
【図２】マニピュレータアーム用の供給装置の概略側面図である。
【図３】保持装置および補強要素の概略斜視図である。
【図４】補強要素の概略図である。
【図５】起動状態の補強要素の概略図である。
【図６】保護スリーブ要素の概略斜視図である。
【図７】組み合わせ済みの接続装置の概略斜視図である。
【図８】接続ユニットの個々の要素を示す部分斜視図および部分側面図である。
【図９】供給装置を備える産業ロボットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
図において同じ要素または同じ機能の要素には、同じ参照番号を付している。
【００６５】
図１は、マニピュレータアーム２用の供給装置１を概略上面図で示し、図２は、その供給装置を概略側面図で示す。マニピュレータアーム２は、通常は６つの運動軸４〜９を有する産業ロボット３の一部である。運動軸４〜９はそれぞれ、産業ロボット３またはマニピュレータアーム２の直接互いに隣接するリンク１０をそれぞれ互いに対して回転可能に結合するそれぞれの回転関節により定義される。産業ロボット３の基部１１から最も遠くに離れたリンク１０には、把持ユニット、結合ユニット、特に溶接ユニット、リベット留めユニット、ねじ締めユニットなどとして形成可能なエンドエフェクタ１２が配置されている。エンドエフェクタ１２に少なくとも１つのプロセス手段を供給するために、またはエンドエフェクタからプロセス手段を放出するために、供給装置１は、配管パッケージ１３を含む。配管パッケージ１３は、柔軟にまたは曲げられるように形成されているため、産業ロボット３の、または産業ロボット３またはマニピュレータアーム２のリンク１０のそれぞれの位置に適合可能である。プロセス手段は、例えば、電気的な稼働エネルギー、冷却剤、接着剤、潤滑剤、ねじ、リベット、溶接線などであってもよく、配管パッケージ１３を介してエンドエフェクタ１２に供給可能である。これに関して配管パッケージ１３内に少なくとも１つの配管があるか、または配管パッケージ１３内に複数の配管が束ねられており、それらを通過するように１つ以上のプロセス手段が誘導可能である。
【００６６】
供給装置１を備えたマニピュレータアーム２を特にエネルギー効率が良く、少ない手間で、長寿命で稼働可能であるように形成するために、配管パッケージ１３を要件に応じて補強できる補強装置１４が設けられている。補強装置１４は、補強装置１４が通常入手可能な従来の供給装置に貼付可能に、例えば、追加取付可能であるように形成されている。補強装置１４については、以下に詳しく説明する。
【００６７】
図３は、保持装置１５および補強要素１６を概略斜視図で示す。本実施形態において保持装置１５は、誘導スリーブ要素１９の外周面１８に沿って配置されている５つの補強要素収容体１７を有する。この場合、誘導スリーブ要素１９の長手中心軸線２０およびそれぞれの補強要素収容体１７のそれぞれの長手中心軸線２１は、互いに対して平行に延びている。さらに、５つの補強要素収容体１７は、外周面１８に沿って外周面１８にわたって少なくとも実質的に均等に分配されている。
【００６８】
本実施形態では、誘導スリーブ要素１９および補強要素収容体１７は、共に一体的に形成されているため、補強要素収容体１７および誘導スリーブ要素１９は、互いに対して移動不可能に配置されているかまたは互いに対して保持されている。特に好ましくは、補強要素収容体１７および誘導スリーブ要素１９は、共通の織物構造物から作製されている。言い換えれば、誘導スリーブ要素１９および補強要素収容体１７は、共に一体的に形成されている。
【００６９】
誘導スリーブ要素１９の内周面は、収容空間を形成するため、配管パッケージ１３は、長手中心軸線２０に沿ってこの収容空間を通過して延びてもよい。言い換えれば、誘導スリーブ要素１９は、配管パッケージ１３を包囲するため、配管パッケージ１３の個々の配管は、特に空間効率が良く互いに対して保持されている。誘導スリーブ要素１９は、織物構造物から作製されていることにより誘導スリーブ要素１９が特に可撓性に形成されているため、誘導スリーブ要素１９は、配管パッケージ１３に特に効率良く密着する。
【００７０】
図３では１つの補強要素１６のみが示されているが、本実施形態において５つの補強要素１６が使用されていることを理解されたい。適切には、使用される補強要素１６の数が、５とは異なる自然数のうちの１つにより定義されていることが考えられる。例えば、供給装置１または補強装置１４に、１つの補強要素１６または３つ、４つ、６つ、７つ、８つなどの補強要素１６が使用されてもよい。
【００７１】
それぞれの補強要素１６は、それぞれの補強要素収容体１７の内周面により画定されるそれぞれの収容空間に挿入可能であるかまたは挿入されている。この場合、それぞれの補強要素収容体１７の内周面および補強要素１６のそれぞれの外周面は、理想的には互いに対して直接隣接する。これによりそれぞれの補強要素１６は、それぞれの補強要素収容体１７内に位置固定的に保持されるため、補強要素１６の長手中心軸線２２は、対応する補強要素収容体１７の長手中心軸線２１と一致する。これに対応して、対応する補強要素１６がそれぞれ該当する補強要素収容体１７内に配置されるとすぐに、補強要素１６の長手中心軸線２２は、誘導スリーブ要素１９の長手中心軸線２０に対して平行に配置される。補強要素１６は、本実施形態ではホース要素２３として形成されており、ホース要素２３は、全体的にまたは部分的に合成ポリマー、すなわち、シリコーンから作製されている。
【００７２】
図４は、補強要素１６またはホース要素２３を概略図で示す。ホース要素２３のホース壁２４は、流体が貫流可能なまたは流体で充填可能な導管要素２５を形成する。図４は、補強装置１４の非起動状態におけるホース要素２３または補強要素１６を示し、その非起動状態において、補強要素１６またはホース要素２３は、補強装置１４の非起動状態の特性を表す第１の形態で配置されている。例えば、補強要素１６は、可撓性であってもよく、または特に曲げることが可能であってもよいため、それぞれの補強要素収容体１７内に配置された補強要素１６は、配管パッケージ１３の形状または曲がり具合に追従する。なぜなら、補強要素１６は、補強要素収容体１７と補強要素収容体１７に対して確実に結合されたまたは一体的に形成された誘導スリーブ要素１９とを介して、配管パッケージ１３と確実に結合されているからである。説明目的で図４にそのような形態が特に明確に示されている。補強要素１６またはホース要素２３の長手中心ファイバ２６（「中立ファイバ」）と仮想の長手中心直線２７とが特に大幅に離れていること、または互いに対して特に大幅に逸脱していることが、特によく認識できる。
【００７３】
これに反して図５は、補強装置１４の起動状態での補強要素１６を概略図で示す。その起動状態において補強要素１６には補強エネルギーが加えられているため、非起動状態において可撓性のまたは曲げられる誘導スリーブ要素１９は補強されている。それに対応して、補強要素１６またはホース要素２３の長手中心ファイバ２６は、起動状態において、位置および方向において少なくとも実質的に仮想の長手中心直線２７に対応するように、曲がり具合および／または形状を取る。理想的には、補強装置１４の起動状態において、長手中心ファイバ２６および長手中心直線２７は、一致する。言い換えれば、補強要素１６に補強エネルギーを加えることにより、補強要素１６は、延びた位置に調節されているか又は調節される。
【００７４】
補強エネルギーが導管要素２５内に配置された圧縮空気を介して補強要素１６に作用するため、圧縮空気に起因して補強要素１６が、補強装置１４の起動状態の特性を表す位置に、例えば、図５に示される位置に調節されている又は調節される場合が特に好ましい。圧縮空気には、例えば、０〜６バールの圧力が加えられてもよい。これが特に有利であるのは、この圧力範囲が、最新の生産施設および／または製造施設において既に普通に特に容易に利用可能であるからである。
【００７５】
図６は、保護スリーブ要素２８を概略斜視図で示す。保護スリーブ要素２８は、密閉ユニット２９を介して可逆的かつ破壊せずに、ならびに工具なし又は工具を用いずに、保護スリーブ要素２８の長手方向の延び方向に沿って開放可能かつ／または閉鎖可能である。例えば、密閉ユニット２９は、少なくとも１つの面ファスナを有する。本実施形態では、密閉ユニット２９は、面ファスナとして形成されている。
【００７６】
保護スリーブ要素２８の内周面３０は、保護空間３１を画定し、本実施形態では保護空間３１内に、配管パッケージ１３、保持装置１５、誘導スリーブ要素１９、および補強要素１６が共に配置されている。言い換えれば、保護スリーブ要素２８は、保護位置において、すなわち、保護スリーブ要素２８が閉鎖された密閉ユニット２９を用いて保護位置に調節されている場合、配管パッケージ１３、保持装置１５、誘導スリーブ要素１９、および補強要素１６を包囲している。それに対応して、保護スリーブ要素２８の外周面３２は、少なくとも大部分で、補強装置１４または供給装置１の外周面を形成する。
【００７７】
図１、図２および図６を組み合わせてみれば、保護スリーブ要素２８の外周面３２が、誘導装置３４の個々の誘導要素３３と直接接触することが認識できる。それぞれの誘導要素３３は、それぞれの誘導領域内で保護スリーブ要素２８を包囲しているため、誘導要素３３を介してまたは誘導装置３４を介して、配管パッケージ１３、保持装置１５、誘導スリーブ要素１９、補強要素１６、および保護スリーブ要素２８は、対応する誘導要素３３の半径に沿った動きに対して少なくとも実質的に妨害されている。言い換えれば、誘導要素３３または誘導装置３４により、誘導スリーブ要素１９の長手中心軸線２０に沿ったこれらの成分の動きのみが可能になる。
【００７８】
供給装置１は、配管パッケージ１３がマニピュレータアーム２の極めて近位に配置されてマニピュレータアーム２の動きに追従することを可能にする長さ補償領域３５を有する。長さ補償領域３５から配管パッケージ１３の一部分を引き出す際、長さ補償領域３５内に配置された、配管パッケージ１３および配管パッケージ１３と確実に結合された供給装置１の要素の長さが延びる。このために、供給装置１は、エンドエフェクタに近位の端部３６で、接続ユニット３７を介してマニピュレータアーム２とまたはエンドエフェクタ１２と結合されている。
【００７９】
配管パッケージ１３の一部分が長さ補償領域３５の中へ押し込まれると、長さ補償領域３５内に残されていた、配管パッケージまたは配管パッケージと位置固定的に結合された供給装置１の要素の長さが延びる。これに加えて、補強装置１４が起動状態に移行され、それにより補強要素１６に補強エネルギー、特に圧縮空気が加えられるため、補強要素１６は、少なくとも実質的に図５に示された形状を取るかまたはその形状を取ろうとし、この形状で保持される。補強要素１６は、補強要素収容体１７を介して、かつ誘導スリーブ要素１９を介して、配管パッケージ１３と位置固定的に結合されるため、補強エネルギーに起因して配管パッケージ１３に剛性が与えられることで、供給装置１のエンドエフェクタに近位の端部３６での摺動の際に、配管パッケージ１３および配管パッケージ１３と位置固定的に結合された供給装置１の要素は、誘導装置３４または誘導要素３３を通過して摺動する。この場合、保護スリーブ要素２８の外周面３２は、対応する誘導要素３３の内周面を摺動する。
【００８０】
長さ補償領域３５を特にコンパクトにマニピュレータアーム２で保持するために、供給装置１は、エンドエフェクタから遠位の端部３８に別の接続ユニット３９を有する。接続ユニット３９は、特に有利な同一部品方式を考慮して接続ユニット３７と同一構造に形成されていてもよい。それに対応して、接続ユニット３７、３９の詳しい説明は、以下に接続ユニット３９に基づいて行う。
【００８１】
少なくとも広範囲にわたり接続ユニット３７と同一構造に形成されてもよい接続ユニット３９は、組み合わせ状態において、図７において概略斜視図で示されている。接続ユニット３９の長手中心軸線４０は、供給装置１の組み付け状態では保護スリーブ要素２８の長手中心軸線４１（図６を参照）と一致する。この場合、供給装置１の延びた状態では長手中心軸線４０、４１（図６および図７を参照）が一致するのに対し、供給装置１の実稼働では長手中心軸線４０、４１がマニピュレータアーム２にまたは産業ロボット３で少なくとも所々において離れてもよいことを理解されたい。同じことが、長手中心軸線４０と誘導スリーブ要素１９の長手中心軸線２０（図３を参照）との一致に当てはまり、接続ユニット３９の長手中心軸線４０に対するそれぞれの補強要素１６の長手中心軸線２２（図３を参照）またはそれぞれの補強要素収容体１７の長手中心軸線２１の平行性に当てはまる。接続ユニット３９は、本実施形態においてボール関節のボール要素として形成されている関節要素４２を有する。接続ユニット３９を特に重量面でかつ／または原料面で効率良く作製するために、ボール要素内に多数の材料凹部４３が設けられている。さらに図７には接続要素４４が示されており、接続要素４４を介して、補強エネルギーまたは圧縮空気が少なくとも１つの補強要素１６または少なくとも１つのホース要素２３に補給可能である。特に、接続要素４４は、ねじ山付き孔であるため、ねじ結合を介して、補強エネルギーを生成する補給装置の導管をこのねじ付き孔ねじ込み可能である。
【００８２】
接続ユニット３９は、固定要素４５を有する。供給装置１の組み立てられた状態において、固定要素４５には保護スリーブ要素２８のそれぞれの端部４６（図６を参照）が配置され、確実に固定されている。このために、可逆的かつ破壊せずにならびに工具なしで取り外し可能な固定装置４７が設けられてもよい。固定装置４７は、本実施形態において別の面ファスナとして形成されている。第１の面ファスナ要素４８、例えば、ループバンドは、保護スリーブ要素２８の端部４６に配置されており、例えば、保護スリーブ要素２８の織物織布と縫い合わされている。第１の面ファスナ要素４８に対応する第２の面ファスナ要素４９、例えば、フックバンドは、固定要素４５の外周面５０に配置されてもよく、例えば、第２の面ファスナ要素４９は、外周面５０と接着されていてもよい。しかし、固定要素４５の外周面５０が第２の面ファスナ要素４９を形成することもまた考えられる。
【００８３】
図８は、接続ユニット３９の個々の要素を、部分的に斜視図および側面図で示す。ボール要素として形成された関節要素４２が認識でき、関節要素４２は、基礎部分５１と結合されている。特に、基礎部分５１および関節要素４２は、共に一体的に形成されていてもよい。さらに、接続要素４４が認識でき、接続要素４４は、流体、特に圧縮空気が貫流可能であり、分配モジュール５３の分配要素５２に繋がっている。本実施形態において分配要素５２は、基礎部分５１の表面５４に環状溝として形成されている。
【００８４】
分配モジュール５３は、封止板５５を有する。封止板５５の密封表面５６は、接続ユニット３９の組み立て状態において、分配要素５２（または環状溝５２）が密封表面５６と共に分配導管要素５７を画定するように、基礎部分５１または関節要素４２の表面５４と直接接触する。基礎部分５１と封止板５５との間の特に良好な流体密封処理のために、基礎部分５１と封止板５５との間に少なくとも１つの特に円環形の密封要素が設けられてもよい。
【００８５】
封止板５５および基礎部分５１は、共にねじ留めされていてもよい。代替的にまたは追加的に、封止板５５および基礎部分５１または関節要素４２は、例えば、生成的な製造方法を用いて共に一体的に形成されていてもよい。さらに、封止板５５および基礎部分５１は、摩擦接続式、形状接続式、かつ／または材料接続式に共に結合されていてもよい。封止板５５と基礎部分５１とを互いに対して結合させるため、熱接合方法、例えば、溶接を使用することが特に好ましい。
【００８６】
封止板５５は、さらに少なくとも１つの収容要素５８を有する。収容要素５８は、雌ねじ山を有し、封止板５５を完全に通過する。ねじ接合を介して、収容要素５８に連結要素５９を配置可能、特にねじ込み可能であるため、連結要素５９は、封止板５５内にまたは封止板５５に確実に保持されている。本実施形態では、封止板５５は、５つの収容要素５８および５つの連結要素５９を有する。それぞれの連結要素５９は、流体、特に圧縮空気が貫流可能である。そのため、それぞれの連結要素５９の補強要素側の端部６０は、それぞれの収容要素５８を介して分配導管要素５７と流体的に結合されている。言い換えれば、接続要素４４は、それぞれの連結要素５９の補強要素側の端部６０と流体的に結合されている。
【００８７】
連結要素５９のそれぞれの補強要素側の端部６０を介して、それぞれの補強要素１６またはそれぞれのホース要素２３が、接続要素４４と流体的に結合されているのは、それぞれの連結要素５９が少なくとも間接的に、接続要素４４と流体的に結合されているからである。例えば、ホース要素２３は、連結要素５９の連結部分６１に液密に取り付けられてもよいため、連結部分６１は、導管要素２５の中へ延びている。
【００８８】
特に確実な座部および／または連結部分６１と補強要素１６またはホース要素２３との間の特に高い封止作用を実現させるために、ホース要素２３のホース壁２４を保持要素６２の保持領域６３と連結部分６１との間に締め付けながらまたは挟み込みながら、連結要素５９の保持ねじ山６４とねじ留め可能な雌ねじ山を有する保持要素６２が設けられている。例えば、保持領域６３は、保持要素６２の内部において円錐状に先細にされてもよいため、保持要素６２が保持ねじ山６４にねじ込まれるほどホース要素２３に対する挟み込み効果がますます強くなる。保持要素６２は、補強要素収容体１７のうちの１つの補強要素収容体の接続ユニット側の端部６６（図３を参照）を保持するように形成されている別の保持領域６５を有するため、さらなる二重機能性を有している。ここでの補強要素収容体１７は、詳述されていないクリップを用いてまたは詳述されていない保持クランプを用いて、別の保持領域６５にまたは別の保持領域６５内に保持されている。本実施形態では、保持要素６２は、形状および機能の点で連結ナットに類似している。
【００８９】
固定要素４５は、回転ロックリンク６７を有する封止板５５とねじ留めされていてもよく、回転ロックリンク６７に対応する溝要素６８を介して回転ロックリンク６７に嵌合する。それにより、外部から保護スリーブ要素２８を介しておよび固定装置４７を介して固定要素４５に作用するねじれ力によって、固定要素４５および封止板５５が互いに対して回転されないことが、特に効果的に保証されている。
【００９０】
エンドエフェクタから遠位の接続ユニット３９とは異なり、エンドエフェクタに近位の接続ユニット３７は、当該接続ユニット３７と流体的に結合される５つの補強要素１６を密封するため、補強エネルギー、特に圧縮空気がエンドエフェクタに近位の端部３６で補強装置１４からまたは供給装置１から漏れ出る恐れはない。接続ユニット３７、３９が同一部品として、すなわち、同一構造で形成されているならば、エンドエフェクタに近位の接続ユニット３７は、接続要素４４を含むこととなり、接続要素４４を介して圧縮空気が供給装置１の周囲へ漏れ出る恐れがあるだろう。それに対応して、図示されていない密閉要素が設けられており、その密閉要素を介して、エンドエフェクタに近位の接続要素４４またはエンドエフェクタに近位のねじ山付き孔は、液密に遮断可能であるかまたは密封可能である。あるいは、特に、同一部品がエンドエフェクタから遠位の接続ユニット３９として使用されるのか、またはエンドエフェクタに近位の接続ユニット３７として使用されるのかが確定している場合、要件に応じてねじ山付き孔のみをそれぞれの基礎部分５１に成形することが企図されてもよい。接続要素４４を省くことにより、またはエンドエフェクタに近位の接続ユニット３７の接続要素４４を液密に密閉することにより、連結要素５９を介して接続ユニット３７に保持された補強要素１６は、共通の液密の端部を形成する。
【００９１】
図１および図２を再び参照すると、センサ装置７０の一部であるセンサ要素６９が示されている。センサ装置７０を用いて、補強装置１４および／または供給装置１の状態を検出可能である。その場合、例えば、供給装置１または補強装置１４の温度、圧力、摩耗の程度などが対象である。特に関心があるのは、摩耗の程度を検出することおよび／または保護スリーブ要素２８および補強要素１６の欠陥または差し迫った欠陥を検出することである。センサ装置７０を用いて、センサ要素６９を介して検出された補強装置１４または供給装置１の状態の特性を表すセンサ信号が提供可能である。その状態の特性を表すこのセンサ信号は、詳述されていない評価ユニット、例えば、表示ユニットに提供可能であるため、供給装置１または補強装置１４のデータおよび／またはパラメータは、マニピュレータアーム２または産業ロボット３の使用者または操作者に提供できる。
【００９２】
図９は、供給装置１を備える産業ロボット３または供給装置１を備えるマニピュレータアーム２を斜視図で示す。この場合、どのように保護スリーブ要素２８が誘導装置３４を用いてまたは誘導要素３３を用いて特に近くに、すなわち、マニピュレータアーム２に対して実質的に平行に保持されているのかが、特に良好に認識できる。これにより保護スリーブ要素２８で包囲された供給装置１の要素は、同様に特に近くにまたは平行にマニピュレータアーム２に保持可能であり、誘導装置３４を用いて誘導可能である。
【００９３】
補強装置１４は、既存のロボットシステムもしくはマニピュレータアームおよび／または産業ロボットに貼り付け可能である、特に追加で取り付け可能であるように形成されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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