[发明专利]波纹软管张紧设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种波纹软管张紧设备，即一种可以在纵向上通过机械张紧保持波纹软管的设备。

背景技术

在用于工业和医疗技术中的机器人中，所发生的普遍问题是由机器人臂承载的设备由大量的电气、液压、气压和/或其他供给管线供给。这些管线可能经常不在机器人臂内部引导，因为那样要使每个供给管线都在机器人臂的每个关节内运动通过。因此，供给管线经常在机器人臂外侧向设备引导。为保护这些供给管线不受损坏，所述供给管线经常被引导在软管内。为此，优选地使用波纹软管，因为所述波纹软管以较低的自身质量在所有方向上具有高的刚度和高的柔性。

在此必须提供一定的管线储备或软管储备，从而不限制设备的运动自由度。同时，必须实现管线引导或软管引导，使得软管以及在软管内延伸的供给管线在机器人臂以及由机器人支承的设备运动期间不被损坏，且使得跟以由惯性造成的延迟随机器人臂运动的软管自身不导致对于其他部件的损坏。

从公开文献DE102007058990A1等中已知，将软管通过牵引索或多个牵引索悬挂，其中通过一个或多个牵引索悬挂的软管提供了对于运动的软管储备且在需要时释放所述储备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是给出一种替代的设备，所述设备可以在纵向上通过机械张紧保持波纹软管。

这一技术问题通过带有一种成型辊的波纹软管张紧设备解决，所述成型辊可接收波纹软管且具有其内接合有波纹软管凸起部的导向槽，在此，这样地设计成型辊和导向槽，使得在成型辊和波纹软管之间存在形面配合。将成型辊与弹簧相连接，当在相应的方向上牵拉波纹软管且产生了与波纹软管拉力的反作用力并以此方式在纵向上通过机械张紧保持波纹软管时，所述弹簧被张紧。为防止波纹软管失去与成型辊的形面配合，提供了可运动的或刚性的元件，所述元件将波纹软管保持压入到成型辊内。

有利的是，将波纹软管保持到成型辊的元件可以是同样具有其内接合有波纹软管凸起部的导向槽的另一成型辊，其中，这样地设计成型辊和导向槽，使得在成型辊和波纹软管之间存在形面配合。特别地有利的是使用形状相同的成型辊。

成型辊可与齿轮相连接，其中，这样地设计齿轮的尺寸且将其布置为，使得它们相互嵌套接合且迫使成型辊相应地运行。

在本发明的一种特别地有利的构造中使用了成型辊，所述成型辊适合于张紧横截面为圆形的波纹软管。此成型辊优选地带有基本上圆柱形的环绕凹线。

特别值得注意的是基本上圆形的凹线，所述凹线例如具有近似圆弧或抛物线段的形状。在此，凹线的半径或抛物线参数与波纹软管匹配。替代地，所述成型辊的形状可近似地描述为单叶双曲面或是通过使xz平面内在x轴上方相对于z轴轴对称布置的从坐标原点看为凸形且小于等于半圆的圆弧段围绕x轴旋转而形成的旋转体。x轴同时形成了成型辊在安装状态下围绕其旋转的轴线。

附图说明

在下文中根据附图进一步解释本发明的实施例。各图为：

图1A示出了根据本发明的波纹软管张紧设备的垂直于在设备内延伸的波纹软管的横截面的视图(前视图)；

图1B示出了沿图1A的线A-A的剖视图；和

图1C示出了波纹软管张紧设备的俯视图。

具体实施方式

图1A、图1B、图1C示出了根据本发明的波纹软管张紧设备100的三个视图。图1A示出了沿波纹软管110的视图，所述波纹软管110在图1A中示出横截面。波纹软管110包括螺旋形的金属线，所述金属线处于塑料软管中。所述金属线为波纹软管110赋予了稳定的外部形状。

图1A、图1B、图1C中示出了圆形的波纹软管110，即带有圆形截面的波纹软管，以及与此波纹软管匹配的张紧设备100。不过，也可以考虑其它的、要求相应地匹配的张紧设备的波纹软管横截面。

波纹软管的特征是其波纹形的外部轮廓，所述外部轮廓通过使围绕螺旋线的塑料软管的直径略小于螺旋线的直径并因而绷紧地安放在螺旋线上而形成。在两个前后相继的螺匝之间的间隙中，塑料软管的直径略小，使得波纹软管的表面沿波纹软管观察类似于齿条：螺旋形成了等距的凸起部，在所述凸起部之间则具有凹下部。

根据本发明，通过将波纹软管110靠放在与波纹软管的外部形状进行如下匹配的成型辊120上而利用了此特征：即使得成型辊120环绕地具有多个导向槽122(图1B)，所述导向槽122构造为使得波纹软管110的前后相继的凸起部接合在前后相继的导向槽122内。换言之，这样地设计成型辊120和导向槽122，使得在成型辊120和波纹软管110之间存在形面配合。