[发明专利]装置及用于装置的供给线路、传感器线路和扭曲测量方法

说明书

本发明涉及一种装置(2)。该装置具有两个机器部分(4、6)，这两个机器部分能够相对彼此运动并且这两个机器部分借助于供给线路(8)彼此连接，其中，沿供给线路(8)安装有用于测量供给线路(8)的扭曲的传感器线路，并且其中，传感器线路(10)联接至测量单元(11)，测量单元被构造成用于测量传感器线路(10)的电参数(P)，其中，借助于参数(P)来确定扭曲。此外，本发明还涉及相应的供给线路(8)、传感器线路(10)以及用于扭曲测量的方法。

技术领域

本发明涉及一种装置、用于这种装置的供给线路以及传感器线路和用于测量供给线路的扭曲的方法。

背景技术

供给线路用于连接两个机器部分并在这两个机器部分之间传输能量、信号和/或工作介质。这两个机器部分往往能彼此相对运动，从而供给线路尤其承受反复出现的机械负荷，尤其是扭曲负荷，然而例如也承受弯曲负荷。在这种供给线路的灵活性方面的特别高的要求出现于机器人领域，例如制造时的机器人臂。在自动化领域，供给线路也常常潜在地承受很重负荷。

总的来说关键是，供给线路受结构设计限制仅容忍一定程度的变形，尤其是扭曲，在过度负荷情况下存在功能失灵的危险。原则上，供给线路可以通过刚性的引导型廓或运动受限的机械机构强制引导，即，仅仅沿预定路径引导并且将运动限制到确定的固定点，例如转动点上。在此固定点处可以利用传统的传感器测量扭曲负荷。供给线路的时常有规律的位置改变和反复的变形在前述应用领域中是特别复杂的并且往往要求较高程度的可变性。然而，在非强制引导的供给线路中对扭曲负荷的测量是无法利用传统传感器实现的。

发明内容

基于此背景本发明任务在于：在这种承受负荷的，尤其是非强制引导的供给线路中可以实现可靠的监控或扭曲测量。为此，应当提供一种具有如下供给线路的装置，其扭曲能以尽可能简单且灵活的方式测量并且以这样的方式被测量。在这里，供给线路自身应当能尽可能自由运动。另外，扭曲测量尤其是恰好不是仅点式地实现，而是在考虑整个供给线路的情况下实现。另外，应当说明相应的供给线路以及传感器线路和测量供给线路的扭曲的方法。

根据本发明，该任务通过具有本发明特征的装置解决。此外，该任务还通过具有本发明特征的供给线路解决，通过具有本发明特征的传感器线路解决以及通过具有本发明特征的方法解决。在此，结合装置的实施方案按意义也适用于供给线路、传感器线路和方法，反之亦然。

装置通常具有两个机器部分，这两个机器部分能够相对彼此运动并且借助于供给线路彼此连接。供给线路自身通常具有一定数量的，即一个或多个供给支线，通过它们给两个机器部分中的一个机器部分供电。除了供给支线之外，供给线路还具有传感器线路，其用于测量供给线路的扭曲，即，用于测量供给轴线绕其(中间)纵轴线的扭转。在这里，传感器线路联接至测量单元，该测量单元以如下方式构造，使得测量到传感器线路的电参数并且利用参数至少推断扭曲。根据参数的测量值因而推导出针对当前的扭曲负荷的特征参量，因而至少间接确定扭曲。在此，尤其是沿着在两个机器部分之间供给线路的整个长度确定供给线路的扭曲。

本发明尤其基于如下研究，即，扭曲测量按照传统方式由于扭曲传感器的安装仅点式地实现。供给线路例如必须是强制引导的，以便仅按确定方式承受负荷，从而可以实现在确定的固定点测量扭曲。备选地，必须沿供给线路分布地相应布置许多传感器，由此，该测量在结构方面是成本特别高的。与此相对已知的是，具有适当结构的导体的电特性在运动和/或变形时以能测量的方式变化，从而相应的导体能有利地用作为传感器线路。本发明的重要优点因而尤其在于，取消专门的扭曲传感器，取而代之地将适当的传感器线路用作扭曲传感器。也就是说，传感器线路不是通向传感器的馈送线路，而是自身就是传感器，更准确地说是扭曲传感器。扭曲因而利用传感器线路不是点式地检测而是在按典型方式数十毫米直至数几米的较大的纵向区段之上，尤其是在传感器线路的整个长度之上检测。