CN101450485B - 工业机器人电缆导向装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业机器人电缆导向装置。该电缆导向装置包括：一管环，其耦合到工业机器人的电缆管的一个端部；一电缆分线盒，其以插入方式耦合在管环中，并具有多个电缆插入孔，引入电缆管的电缆通过这些孔；一管夹，其以可旋转方式安装在管环的外周边表面周围，该管夹为环状；一头部耦合单元，其耦合到管夹；一夹支撑单元，其第一端部安装在工业机器人的臂的外表面周围，第二端部耦合到头部耦合单元，以将电缆管保持在与臂的外表面相隔预定距离的位置。该工业机器人电缆导向装置能够防止电缆管损坏，因为管夹、头部耦合单元和夹支撑单元支持电缆管，使电缆管能够沿前/后和左/右方向移动而不会扭绞或弯曲，同时在工业机器人的头部操作时与臂的外表面相隔预定的距离。

Description

工业机器人电缆导向装置

技术领域

本发明涉及一种电缆导向装置，具体地说，涉及一种用于工业机器人的电缆导向装置，其可以防止安装用于工业机器人操作的电缆与机器人臂的外表面接触。

背景技术

一般来说，工业机器人包括一个做相对旋转的臂，以及一个安装在臂前端以夹持各种工具的头部。为了针对头部传输或接收电源和控制信号，沿臂的外表面布置了多根电缆，例如电力电缆、操作电缆、水缆等。

工业机器人操作所必需的此类电缆可能妨碍机器人的操作。为解决此问题，将多根电缆封装在臂和头部之间的电缆管中，并以不妨碍工业机器人操作半径内的操作的方式放置电缆管，然后将电缆管连接到安装在工业机器人后面的系统。

然而，当头部操作时，电缆管震动并与臂的外表面发生碰撞。因此，电缆管中的电缆受到损坏。

详细地说，当头部操作时，传统工业机器人电缆管由于与臂的外表面接触而受到由摩擦导致的损坏和由于扭绞而导致的弯曲。机器人臂操作导致连续地发生由摩擦导致的损坏和弯曲，从而致使封装在电缆管中的电缆受到损坏。

发明内容

因此，考虑到上述问题而提出了本发明，本发明的一个目的是提供一种工业机器人电缆导向装置，其通过防止放置在机器人的臂和头部之间的电缆管与臂接触并在头部操作期间扭绞，从而保护电缆避免受到损坏。

本发明的其他目的和优点将通过随后的描述进行阐释和部分体现，也可以通过实践本发明来加以了解。

本发明的各个目的和其他优点可通过其说明书和权利要求书以及附图中特别指出的结构来实现和获得。

为了实现这些目的和其他优点并根据本发明的目的，如此处具体而广泛的说明所述，本发明提供一种工业机器人电缆导向装置，用于防止多根电缆和封装工业机器人的臂与头部之间的电缆的电缆管由于在机器人操作期间与臂的外表面接触而导致扭绞、弯曲或损坏，其包括：一管环，其耦合到工业机器人电缆管的一个端部；一电缆分线盒，其以插入方式耦合在管环中，电缆分线盒有多个电缆插入孔，引入工业机器人电缆管的电缆通过这些孔；一管夹，其以可旋转方式安装在管环的外周边表面，该管夹为环状；一头部耦合单元，其耦合到管夹的一部分；以及一夹支撑单元，其第一端部安装在工业机器人臂的外表面的周围，第二端部耦合到头部耦合单元，夹支撑单元将工业机器人电缆管保持在与臂的外表面相隔预定距离的位置。

附图说明

根据以下结合附图所作的详细说明，可以更清楚地了解本发明的上述及其他目的、特征和其他优点，所附图形包括：

图1是说明根据本发明的一个示范性实施例的工业机器人电缆导向装置的安装状态的剖视图；

图2是说明根据本发明的一个示范性实施例的工业机器人电缆导向装置的透视图；

图3是图2的分解透视图；

图4是说明图3所示的管环的修改示例的透视图；

图5a和5b是说明图3所示的电缆分线盒的修改示例的透视图；

图6a和6b分别是图3所示的头部耦合单元的分解透视图和耦合剖视图；

图7a和7b分别是图3所示的头部耦合单元的修改示例的耦合透视图和分解透视图；

图8是说明图3所示的夹支撑单元的修改示例的透视图；以及

图9是说明根据本发明的另一个示范性实施例的工业机器人电缆导向装置的透视图。

具体实施方式

现在将参照附图详细说明本发明的优选实施例。

在阐述本发明的实施例之前，应了解以下说明书和所附权利要求书中使用的措辞和术语不应解释为限于一般含义和字典上的含义，而应根据本发明的主旨对含义和概念予以解释，并且遵从这样的原则，即允许本发明人适当地对术语进行定义以获得最佳的解释。

以下说明书和附图中所示的优选实施例只是用于说明，并不旨在代表本发明的所有方面，因此应了解，在不脱离本发明主旨的情况下，可以提出各种等价方案和修改。

图1至3分别是说明根据本发明的一个优选实施例的工业机器人电缆导向装置的剖视图、总体透视图和分解透视图。

如图所示，本实施例的工业机器人10的电缆导向装置60包括：一管环100、一电缆分线盒200、一管夹300、一头部耦合单元400以及一夹支撑单元500。

管环100是一个环状构件，其内周边表面以可旋转方式耦合到工业机器人10的电缆管50的外周边表面。

优选地，管环100的形状使其在从两个边缘部分行进到大致的中间部分时，外周边表面将以凸出的方式弯曲。

管环100可具有一个防分离突出部分110，其以凸出方式形成于外周边表面的一个边缘部分周围，以防止安装在管环100外周边表面周围的管夹300分离。

图4显示管环100的修改示例。修改后的管环100具有一个盖子构件120，其以管状从管环100的一端伸出，通过包围工业机器人10的电缆管50的外周边表面，从而防止电缆管50弯曲。

优选地，管环100的盖子构件120与电缆管50之间有一根挠性管130。挠性管130允许电缆管50平滑地旋转，同时减少由于管环100的盖子构件120的内周边表面与电缆管50的外周边表面直接接触而产生的旋转摩擦。

电缆分线盒200是一个构件，其防止引入工业机器人10的电缆管50的电缆40在电缆管50中彼此扭绞。

电缆分线盒200具有多个电缆插入孔210。电缆分线盒200安装在管环100中。

引入工业机器人10的电缆管50的电缆40分别通过电缆插入孔210。相应地，电缆40在电缆管50中的移动得以最小化，从而防止电缆扭绞或弯曲。

图5a和5b是说明电缆分线盒200的修改示例的视图。

管夹300是一个环状构件，其以可旋转方式安装在管环100的外周边表面周围。

为了不致从管环100的外周边表面分离，管夹300的内周边表面形成与管环100的外周边表面相对应的形状。

换言之，优选地，管夹300的内周边表面在从两个边缘部分行进到大致的中间部分时，将以凹陷的方式弯曲。

头部耦合单元400耦合在管夹300的一个侧面部分。

如图6a和6b所示，头部耦合单元400包括一旋转轴410，其在一个端部具有一个耦合到管夹300的板式部件，在另一个端部具有一个突出部件411。突出部件411围绕其外周边表面形成有旋转凹槽440。

头部耦合单元400进一步包括一个旋转托架420，在其上表面形成有一个轴旋转凹口421，以接收旋转轴410的突出部件411。轴旋转凹口421围绕其内周边表面形成有一个旋转凹槽440。旋转托架420有一个耦合到夹支撑单元500的下表面。

在旋转轴410的旋转凹槽440和轴旋转凹口421的旋转凹槽440之间有一滚珠轴承430，使得旋转轴410的突出部件411能够牢固地结合到旋转托架420的轴旋转凹口421中，并且平滑地旋转而不会分离。

图7a和7b显示头部耦合单元400的修改示例。当打算安装到位于工业机器人10的头部30处的管夹300时，将使用修改后的头部耦合部件400。

头部耦合单元400包括一板状头部托架450，其耦合到管夹300的一部分；以及一连接托架460，其耦合到头部托架450的一部分。连接托架460有一耦合管道470，夹支撑单元500的一个端部以插入方式耦合到其中。

夹支撑单元500用于将工业机器人10的电缆管50保持在与臂20的外表面相隔预定距离的位置。

夹支撑单元500的安装方式为一个端部安装在工业机器人10的臂20的外表面，另一个端部耦合到头部耦合单元400。

详细地说，夹支撑单元500包括一夹支撑环510，其安装在工业机器人10的臂20的外表面；以及一弹簧轴520，其一个端部耦合到夹支撑环510，另个一端部耦合到头部耦合单元400。

当电缆管50由于工业机器人10的头部30的操作而震动时，夹支撑单元500的弹簧轴520可以沿前/后和左/右方向弯曲，从而防止电缆管50中的电缆40大幅度弯曲。

当工业机器人10的头部30停止操作时，夹支撑单元500的弹簧轴520将返回其原始位置。相应地，可以防止电缆40由于位置更改(即电缆管50的长度更改)而扭绞。

图8显示夹支撑单元500的修改示例。

如图所示，夹支撑单元500包括一夹支撑环530，其安装在工业机器人10的臂20的外表面周围；以及一连接轴550，其第一端部耦合到夹支撑环530，第二端部耦合到头部耦合单元400。夹支撑环530具有一对耦合突出部分540，两者彼此相对，中间保留预定间隙。连接轴550在第一端部形成有一个耦合槽560。通过一个贯通耦合突出部分540和连接轴550的耦合槽560的销钉，连接轴550的第一端部以可旋转方式插入夹支撑环530的一对耦合突出部分540之间。

通过销钉耦合到夹支撑环530的连接轴550可根据耦合槽560的长度沿前/后方向旋转。因此，当工业机器人10的头部30操作时，电缆管50可容易地沿前/后方向移动，同时与臂20的外表面相隔预定的距离。相应地，电缆管50可平滑地移动，从而可防止其扭绞。

图9是管夹300、头部耦合单元400和夹支撑单元500的上述修改示例的耦合透视图，在预期主要安装到工业机器人10的头部30上时，将使用这些组件。

在上述工业机器人10的电缆导向装置60中，当工业机器人10的头部30操作时，电缆管50可以平滑移动，同时通过能够沿前/后和左/右方向弯曲的夹支撑单元500，从而与臂20的外表面相隔预定的距离。相应地，可以防止电缆40的扭绞。

此外，当头部30操作时，由于以可旋转方式安装在管环100(管环100耦合到工业机器人10的电缆管50和支持管夹300旋转的头部耦合单元400)周围的管夹300，电缆管50会震动，但不会扭绞或弯曲。

从上述说明中可以明显看出，根据本发明的工业机器人电缆导向装置可以防止电缆管损坏，因为管夹、头部耦合单元和夹支撑单元支持电缆管，使电缆管可以沿前/后和左/右方向移动而不会扭绞或弯曲，同时在工业机器人的头部操作时与臂的外表面相隔预定的距离。

尽管已出于说明的目的公开了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员应明白，在不脱离所附权利要求书公开的本发明的范围和主旨的情况下，可以进行各种修改、补充和替代。

Claims (3)

1.一种工业机器人电缆导向装置，用于防止多根电缆和封装工业机器人的臂和头部之间电缆的电缆管在机器人操作期间由于与臂的外表面接触而导致扭绞、弯曲或损坏，该装置包括：

一管环，其耦合到工业机器人的电缆管的一个端部；

一电缆分线盒，其以插入方式耦合在管环中，电缆分线盒具有多个电缆插入孔，引入工业机器人的电缆管的电缆通过这些孔；

一管夹，其以可旋转方式安装在管环的外周边表面周围，该管夹为环状；

一头部耦合单元，其耦合到管夹的一部分；以及

一夹支撑单元，其第一端部安装在工业机器人的臂的外表面周围，第二端部耦合到头部耦合单元，夹支撑单元将工业机器人的电缆管保持在与臂的外表面相隔预定距离的位置，

其中头部耦合单元包括：

一旋转轴，其在第一端部具有一个耦合到管夹的板式部件，在第二端部具有一个突出部件，此突出部件有一个围绕其外周边表面形成的旋转凹槽；

一旋转托架，包括第一表面，其形成有用于接收旋转轴的突出部件的轴旋转凹口，以及第二表面，其耦合到夹支撑单元，轴旋转凹口具有围绕其内周边表面形成的旋转凹槽；以及

一滚珠轴承，其位于旋转轴的旋转凹槽和轴旋转凹口的旋转凹槽之间，以使旋转轴的突出部件能够牢固地结合到旋转托架的轴旋转凹口中，并且平滑地旋转而不会分离；

其中夹支撑单元包括：

一夹支撑环，其安装在工业机器人的臂的外表面周围；以及

一弹簧轴，其第一端部耦合到夹支撑环，第二端部耦合到头部耦合单元。

2.如权利要求1所述的工业机器人电缆导向装置，

其中管环具有一个外周边表面，当管环从两个边缘部分行进到中间部分时，该外周边表面以凸出的方式弯曲；以及一个防分离突出部分，其围绕一个边缘部分形成，并且管夹具有一个内周边表面，当管夹从两个边缘部分行进到中间部分时，该内周边表面以凹陷的方式弯曲，从而防止安装在管环的外周边表面周围的管夹与管环分离。

3.如权利要求1所述的工业机器人电缆导向装置，

其中管环包括一盖子构件，其以管状从管环的一端伸出，通过包围电缆管的外周边表面来防止工业机器人的电缆管弯曲；以及一挠性管，其位于盖子构件与电缆管之间，该挠性管使电缆管能够平滑旋转，同时减少由于盖子构件的内周边表面与电缆管的外周边表面直接接触而产生的旋转摩擦。

Images