CN101365566A

CN101365566A - 控制机械手线缆的设备

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Publication number: CN101365566A
Application number: CNA2007800020361A
Authority: CN
Inventors: 崔光述
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2009-02-11
Anticipated expiration: 2027-03-27
Also published as: JP2009531189A; JP5013550B2; CN101365566B; KR100743612B1; WO2007111468A1; US20090166478A1

Abstract

本发明提供了一种控制机械手线缆的设备。该线缆控制设备包括：主体，位于该臂之上并且具有在长度方向形成的凸轨；静止单元，固定在该主体的上部一侧并且具有通孔；移动单元，位于该凸轨上，可在向左和向右方向上进行滑动，并且包括通孔和凹轨，其中，该通孔形成于该移动单元之上，该凹轨与该凸轨对应；线缆管，在其中集合容纳多个线缆，并且其一端固定到该移动单元，另一端经由该静止单元的通孔连接到该头部；以及弹性部件，其套在该线缆管外并且其一端连接到该静止单元，另一端连接到该移动单元。

Description

控制机械手线缆的设备

技术领域

[01]本发明涉及一种对机械手的线缆进行控制的设备，更具体地讲，本发明涉及一种用于保持工业机械手的线缆不会松弛的线缆控制设备。

背景技术

[02]通常，如图1到图3所示，工业机械手10包括臂1和头部2，其中，该臂1用于执行各种运动；该头部2位于该臂的一端，用于安装各种工具。而且，工业机械手10包括多个线缆4，其中，这些线缆4沿着该臂的外侧进行布置并且连接到头部以提供电能或控制信号。例如，这些线缆包括电力线缆、控制线缆、以及通水线缆。

[03]尽管通过多个线缆4对工业机械手10进行控制，但是由于这些线缆沿着臂1的外侧进行布置，所以这些线缆会干扰臂1作出某些动作。为了防止线缆4干扰臂1作出动作，使用了线缆管3。也就是说，置于臂和头部之间的线缆被组合到线缆管中，并且通过线缆管沿着臂对线缆进行布置从而在工业机械手10的运转半径内不会干扰机械手10的运转。

[04]工业机械手10的线缆管3的长度根据头部2的运动而改变。当连接到工业机械手10的臂1的头部2处于如图1所示的进行旋转运动之前的初始状态时，线缆管4是拉紧的而不会松弛。当工业机械手1对头部2进行旋转时，只要在旋转运动的半径内，由于线缆管3被拽到头部2，所以臂1与头部2之间的线缆管3变得松弛。

[05]当传统的机械手10对头部2进行旋转时，位于头部2与臂1之间的线缆管3被拽到头部2。然而，在头部2与臂1之间的线缆管3被拽到头部2以后，线缆管3没有恢复到初始状态。因此，头部2与臂1之间的线缆管3变得松弛。当工业机械手10运转时，松弛的线缆管3进行缠绕或弯曲。因此，缠绕或弯曲的线缆会受到损坏。

发明内容

[06]因此，本发明的目的在于提供一种线缆控制设备，用于防止可旋转地连接到工业机械手的臂和头部的多个线缆管发生松弛从而不会发生缠绕或弯曲，以保护线缆免受损坏。

[07]根据本发明的一个方面，提供了一种线缆控制设备，用于防止可旋转地连接到工业机械手的臂和头部的多个线缆由于该头部的运转而发生松弛或者受到损坏，该线缆控制设备包括：主体，位于该臂之上并且具有在长度方向上形成的凸轨；静止单元，固定在该主体的上部一侧并且具有通孔；移动单元，位于该凸轨上，可在向左和向右方向上进行滑动，并且包括通孔和凹轨，其中，该通孔形成于该移动单元之上，该凹轨与该凸轨对应；线缆管，在其中集合容纳多个线缆，并且其一端固定到该移动单元，另一端通过该静止单元的通孔连接到该头部；以及弹性部件，其套在该线缆管外并且其一端连接到该静止单元，另一端连接到该移动单元，当工业机械手的头部使得连接到该线缆管的该移动单元进行滑动时，使用弹力将该移动单元返回到初始位置。

[08]轨凸台可以在长度方向上形成于该凸轨上，并且轨凹槽可以在长度方向上形成于该凹轨的底侧，与该轨凸台对应。

[09]一个或一个以上的凸轨可以以预定距离置于该主体的底侧，并且该凹轨可以包括至少一个通孔，其中，该通孔形成于该凹轨之下，从而在包围该凸轨的截面的时可滑动地进行移动。

[10]该弹性部件可以是弹簧。

[11]该线缆控制设备还可以包括从静止单元，该从静止单元置于该主体的上部一侧上并且具有通孔，并且在多个线缆直线地穿过该静止单元和该移动单元以后，该从静止单元使得线缆弯曲为大致为“U”型形状，从而防止线缆由于该头部的运转而受到震动。

[12]根据本发明的另一个方面，提供了一种线缆控制设备，用于防止可旋转地连接到工业机械手的臂和头部的多个线缆由于该头部的运转而发生松弛或者受到损坏，该线缆控制设备包括：主体，位于该臂之上并且具有在长度方向形成的凸轨；静止单元，固定在该主体的上部一侧；移动单元，位于该凸轨上，可在向左和向右方向上进行滑动，并且包括通孔和凹轨，其中，该通孔形成于该移动单元之上，该凹轨与该凸轨对应；线缆管，在其中集合容纳多个线缆，并且其一端固定到该移动单元，另一端连接到工业机械手的头部；支撑部件，固定在该主体的上部一侧并且具有通孔，其中，该线缆管穿过该通孔；以及弹性部件，其一端连接到该静止单元，另一端连接到该移动单元，从而当工业机械手的头部使得连接到该线缆管的该移动单元进行滑动时，使用弹力将该移动单元返回到初始位置。

[13]根据本发明的线缆控制设备使用弹性部件将由于头部的运转导致的变形的松弛线缆例如缠绕或弯曲的线缆恢复到初始状态。因此，能够防止线缆受到损坏，延长了线缆的寿命，并且节省了维护成本。

[14]如上该，尽管对照优选实施例和附图描述和示出了本发明，但是本领域技术人员应该明白，在不脱离权利要求定义的本发明的精神和技术范围的情况下，可以对本发明进行各种变型和改变。

附图说明

[15]以下结合附图对优选实施例进行描述，本发明的以上和其它目的和特征将变得清楚，其中，这些附图如下：

[16]图1到图3是根据现有技术的线缆控制设备的正视图；

[17]图4是根据本发明实施例的工业机械手的线缆控制设备的立体图；

[18]图5是具有图4的线缆控制设备的工业机械手的正视图；

[19]图6是示出运转中的图4的线缆控制设备的立体图；

[20]图7是立体图，示出了图4的凸轨，该凸轨具有挡体，从而能够防止运动从该凸轨脱轨；

[21]图8是立体图，示出了根据本发明另一个实施例的图4的凹轨和凸轨；

[22]图9是立体图，示出了根据本发明另一个实施例的工业机械手的线缆控制设备；以及

[23]图10是立体图，示出了运转中的图9的控制器。

具体实施方式

[24]下面，通过结合附图对实施例进行描述，以阐明本发明的其它目的和方面。

[25]本发明涉及一种线缆控制设备，该线缆控制设备能够防止连接到工业机械手的臂和头部的多个线缆产生松弛从而不会缠绕或弯曲，从而防止线缆受到损坏。

[26]图4是根据本发明实施例的工业机械手的线缆控制设备的立体图；图5是具有图4的线缆控制设备的工业机械手的正视图；图6是示出运转中的图4的线缆控制设备的立体图。

[27]如所示，根据本实施例的线缆控制设备100包括：主体110、静止单元120、移动单元130、线缆管140、以及弹性部件150。

[28]主体110固定在臂310之上，并且凸轨111在长度方向上形成于主体110上。主体110支撑静止单元120和移动单元130。轨凸台112可以在长度方向上形成于主体110的凸轨111上。

[29]静止单元120固定在主体110的一侧，与凸轨111的一端相邻。静止单元120包括通孔121，允许线缆管140从其穿过。

[30]移动单元130位于凸轨111上，可以在向左和向右方向上进行滑动。移动单元130包括通孔131和凹轨132，通孔131形成于移动单元130上，凹轨132与凸轨111对应，形成于移动单元130之下。

[31]轨凹槽133在长度方向上形成于凹轨132的底侧，与凸轨111的轨凸台112对应。轨凹槽133使得移动单元130沿着凸轨111进行滑动。

[32]线缆管140是管状部件，用于在其中集合容纳多个线缆141。线缆管140的一端固定在移动单元130上，另一端穿过静止单元120的通孔121以后连接到工业机械手300的头部320。

[33]弹性部件150套在线缆管140外，并且该弹性部件150的一端固定到静止单元120，另一端固定到移动单元130。尽管当头部320移动时连接到线缆管140的移动单元130也进行了滑动，但是弹性部件150使用弹力将移动单元130返回到初始位置。

[34]优选地，弹性部件150可以是具有弹力的弹簧。

[35]当工业机械手300的头部320运转时，线缆管140被拽向头部320。然后，如图6所示，线缆管140的拽力对弹性部件140进行压缩，并且该压缩的弹性部件150使得连接到线缆管140的移动单元130进行滑动。当头部320返回到初始位置时，压缩的弹性部件150被释放到初始状态。然后，移动单元130也返回到图4所示的初始位置。也就是说，根据本实施例的线缆控制设备保持线缆管140和线缆141不会缠绕或弯曲。

[36]如上所述，根据本实施例的线缆控制设备100使用弹性部件150将由于头部320的运转而缠绕或弯曲的线缆返回到初始状态。因此，线缆141免于损坏，延长了线缆的寿命，并且节省了维护成本。

[37]根据本实施例的线缆控制设备100还包括从静止单元160。

[38]从静止单元160安装在主体110的上部一侧，并且包括通孔161。在线缆141直线地穿过静止单元120和移动单元130以后，从静止单元160基本上将线缆弯曲成“U”型。也就是说，从静止单元160防止线缆141受到由头部320的运转导致的震动。

[39]图7是立体图，示出了图4的凸轨，该凸轨具有挡体，从而能够防止运动物从该凸轨脱轨。

[40]挡体113固定在主体110的上部一侧处以防止移动单元130从凸轨111脱轨。

[41]如图4和图6所示，挡体113能够固定到主体110上，或者挡体113能够可移动地放置，也就是说，可选择性地被固定在形成于主体110的凸轨111上的多个导槽114处。

[42]图8是立体图，示出了根据本发明另一个实施例的图4的凹轨和凸轨。

[43]如所示，一个或一个以上的凸轨111能够以预定距离置于主体110的底侧。凹轨132中的至少一个能够形成为具有与凸轨111的截面对应的预定形状，从而使得凹轨132沿着凸轨111进行滑动并且包围凸轨111的截面。

[44]如图8所示，凸轨111的截面的形状可以是圆形的。然而，截面形状不限于此。截面的形状可以改变成诸如多边形、圆形以及与多边形和圆形进行组合的形状的各种形状。

[45]当单个凸轨111位于主体110上时，优选地，凸轨111的截面为除了圆形形状以外的其它形状，以防止具有凹轨132的移动单元130向一侧倾斜。

[46]下面，参照图9和图10描述根据本发明另一个实施例的工业机械手的线缆控制设备。图9是立体图，示出了根据本发明另一个实施例的工业机械手的线缆控制设备；以及图10是立体图，示出了进行运转的图9的控制器。

[47]如所示，根据另一个实施例的线缆控制设备200包括：主体110、静止单元220、移动单元130、线缆管140、支撑部件260、以及弹性部件250。

[48]主体110位于臂310之上，并且主体110包括凸轨111，凸轨111在长度方向上形成于主体110上。主体110支撑静止单元220、移动单元130、以及支撑部件260。轨凸台112在长度方向上形成于凸轨111上。

[49]静止单元220固定在主体110的上部一侧，并且静止单元220的一端固定在静止单元220处。

[50]移动单元130置于凸轨111上，可向左或向右进行滑动。移动单元130包括通孔131和凹轨132，其中，线缆141能够穿过通孔131，并且凹轨132形成于通孔131之下，与凸轨111对应。

[51]轨凹槽133形成于凹轨132的底侧，与凸轨111的轨凸台112对应。轨凹槽133允许移动单元130在凸轨111上滑动。

[52]线缆管140是管状部件，用于包裹多个线缆。线缆管140的一端固定到移动单元130，另一端在穿过固定在移动单元130上的支撑部件260以后连接到工业机械手300的头部320。

[53]支撑部件260固定在主体110的上部一侧处，并且包括通孔261，其中，线缆管140能够穿过通孔261。

[54]弹性部件250的一端固定到静止单元220，另一端固定到移动单元130。尽管当头部320移动时连接到线缆管140的移动单元130滑动，但是弹性部件250使用弹力将移动单元130返回到初始位置。优选的是，弹性部件150可以是具有弹力的弹簧。

[55]当工业机械手300的头部320运转时，线缆管140被拽向头部320。然后，如图10所示，线缆管140的拽力将弹性部件150进行拉伸，并且拉伸了的弹性部件150使得连接到线缆管140的移动单元130进行滑动。当头部320返回到初始位置时，弹性部件250收缩到初始状态。然后，移动单元130也返回到图9所示的初始位置。也就是说，根据另一个实施例的线缆控制设备保持线缆管140和线缆141不发生缠绕或弯曲。

[56]如上所述，根据另一个实施例的线缆控制设备200使用弹性部件150将通过头部320的运转而缠绕或弯曲的线缆141返回到初始状态。因此，能够防止线缆141受到损坏，延长了线缆的寿命，以及节省了维护成本。

[57]根据另一个实施例的工业机械手的线缆控制设备还包括从静止单元160，其中，该从静止单元160能够防止线缆141受到由头部320的运转而导致的震动。

[58]图8所示的凸轨和凹轨能够以相同方式应用到根据另一个实施例的线缆控制设备200。

[59]下面，将对照图4到图10描述根据本发明实施例的线缆控制设备100和200的运转。

[60]线缆控制设备100或200容纳在预定壳体(未示出)内，并且如图5所示置于机械手300的臂310之上。另外，包裹多个线缆的线缆管140的一端连接到头部320。

[61]当机械手300对头部320进行旋转时，头部拽动弹性部件150或250。拽力压缩或拉伸弹性部件150或250，并且拉伸或压缩的弹性部件150或250使得移动单元130进行滑动。因此，在机械手执行预定运转的同时，移动单元130保持线缆管140不会发生缠绕或弯曲。

[62]当头部320返回到初始位置时，施加到线缆管140的拽力消失。因此，压缩或拉伸的弹性部件150或250通过弹力拉伸或压缩到初始状态，并且移动单元130返回到初始位置。因此，线缆管140和线缆141能够保持不会发生缠绕或弯曲，或者能够返回到初始位置而不会发生缠绕或弯曲。

[63]尽管对照某些优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该明白，在不脱离权利要求定义的本发明的范围的情况下，可以进行各种改变和变型。

Claims

1.一种线缆控制设备，用于防止可旋转地连接到工业机械手的臂和头部的多个线缆由于所述头部的运转而发生松弛或者受到损坏，所述线缆控制设备包括：

主体，位于所述臂之上并且具有凸轨，其中，所述凸轨在长度方向上形成；

静止单元，固定在所述主体的上部一侧并且具有通孔；

移动单元，位于所述凸轨上，可在向左和向右方向上进行滑动，并且包括通孔和凹轨，其中，所述通孔形成于所述移动单元之上，所述凹轨与所述凸轨对应；

线缆管，在其中集合容纳多个线缆，并且其一端固定到所述移动单元，另一端经由所述静止单元的通孔连接到所述头部；以及

弹性部件，其套在所述线缆管外并且其一端连接到所述静止单元，另一端连接到所述移动单元，从而当工业机械手的头部使得连接到所述线缆管的所述移动单元进行滑动时，使用弹力将所述移动单元返回到初始位置。

2.如权利要求1所述的线缆控制设备，其中，轨凸台在长度方向上形成于所述凸轨上，而轨凹槽在长度方向上形成于所述凹轨的底侧，与所述轨凸台对应。

3.如权利要求1所述的线缆控制设备，其中，一个或一个以上的凸轨以预定距离置于所述主体的底侧，并且所述凹轨包括至少一个通孔，其中，所述通孔形成于所述凹轨之下，从而在包围所述凸轨的截面的同时可滑动地移动。

4.如权利要求1所述的线缆控制设备，其中，所述弹性部件是弹簧。

5.如权利要求1所述的线缆控制设备，所述设备还包括从静止单元，所述从静止单元置于所述主体的上部一侧上并且具有通孔，其中，在多个线缆直线地穿过所述静止单元和所述移动单元以后，所述从静止单元使得线缆弯曲为大致“U”型形状，从而防止线缆由于所述头部的运转而受到震动。

6.一种线缆控制设备，用于防止可旋转地连接到工业机械手的臂和头部的多个线缆由于所述头部的运转而发生松弛或者受到损坏，所述线缆控制设备包括：

主体，位于所述臂之上并且具有在长度方向上形成的凸轨；

静止单元，固定在所述主体的上部一侧；

线缆管，在其中集合容纳多个线缆，并且其一端固定到所述移动单元，另一端连接到工业机械手的头部；

支撑部件，固定在所述主体的上部一侧并且具有通孔，其中，所述线缆管穿过所述通孔；以及

弹性部件，其一端连接到所述静止单元，另一端连接到所述移动单元，当工业机械手的头部使得连接到所述线缆管的所述移动单元进行滑动时，使用弹力将所述移动单元返回到初始位置。