CN102114634A - 多轴机器人及其采用的轴固定座 - Google Patents

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Abstract

一种多轴机器人，包括转动连接的第一轴部件与第二轴部件及连接线缆，第一轴部件包括第一轴固定座、转动地设置于第一轴固定座内的第一转轴及驱动第一转轴旋转的第一驱动组件，第二轴部件包括第二轴固定座、转动地设置于第二轴固定座内的第二转轴、驱动第二转轴旋转的第二驱动组件，所述第二轴固定座包括座体及从座体顶部延伸的轴座，所述座体设置于第一轴固定座上并与第一转轴固定，所述第二转轴及第二驱动组件设置于所述轴座内，所述座体底部开设有过线槽及与过线槽相通的出线孔，所述连接线缆穿过第一轴固定座后，容纳于所述过线槽内，并从所述出线孔穿出至第二驱动组件。所述多轴机器人具有便于连接线缆布置的优点。

Description

多轴机器人及其采用的轴固定座
技术领域
本发明涉及一种多轴机器人及其采用的轴固定座。
背景技术
多轴机器人通常包括多个依次转动连接的轴部件，每个轴部件包括一个轴固定座、一个可转动地设置于轴固定座上的转轴及驱动转轴旋转的驱动组件，末端轴部件的转轴可装设夹具、切削工具及探测器等以执行各种动作。驱动组件通常包括马达及与马达相连的减速机构，各驱动组件的马达均需通过连接线缆与外接电源及控制器连接，各连接线缆通常经由第一个轴固定座穿设至其他轴固定座内部并与对应轴部件的驱动组件相连，因连接线缆易与其它构件缠绕或刮擦而损伤，故连接线缆的过线与固定方式会影响到连接线缆的使用寿命。
一种多轴机器人包括依次转动连接的第一轴部件、第二轴部件、第三至第六轴部件及穿设至各轴部件的连接线缆。第一轴部件包括第一轴固定座、可转动地设置于第一轴固定座内的第一转轴及驱动第一转轴旋转的第一驱动组件。第一轴固定座上开设有收容腔及过线槽，第一转轴及驱动组件容纳在收容腔内，过线槽用于穿设连接线缆。第二轴部件包括第二轴固定座、可转动地设置于第一轴固定座内的第二转轴及驱动第二转轴旋转的第二驱动组件。第二轴固定座包括座体及从座体垂直延伸的轴座。座体包括一个与轴座相连的圆形基板及从圆形基板向远离轴座一侧垂直延伸的第一圆形侧壁与第二圆形侧壁及连接第一圆形侧壁与第二圆形侧壁的多个加强筋。座体的基板上还开设有位于其中两个加强筋之间的出线孔。轴座为圆筒形，第二转轴及第二驱动组件安装于轴座内。
第二至第六轴部件的连接线缆经过第一固定座的过线槽后直接从第二轴固定座的座体的出线孔穿出，然后穿设于第二至第六轴部件内。然而，当第二轴部件相对第一轴部件转动时，易造成第二轴固定座的出线孔处的连接线缆的磨损、扭伤甚至折断，这样会缩短连接线缆的使用寿命，使多轴机器人的稳定性大大降低。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供便于连接线缆布置的多轴机器人及其采用的轴固定座。
一种多轴机器人，包括转动连接的第一轴部件与第二轴部件及连接线缆，第一轴部件包括第一轴固定座、转动地设置于第一轴固定座内的第一转轴及驱动第一转轴旋转的第一驱动组件，第二轴部件包括第二轴固定座、转动地设置于第二轴固定座内的第二转轴、驱动第二转轴旋转的第二驱动组件，所述第二轴固定座包括座体及从座体顶部延伸的轴座，所述座体设置于第一轴固定座上并与第一转轴固定，所述第二转轴及第二驱动组件设置于所述轴座内，所述座体底部开设有过线槽及与过线槽相通的出线孔，所述连接线缆穿过第一轴固定座后，容纳于所述过线槽内，并从所述出线孔穿出至第二驱动组件。
一种轴固定座，其用于多轴机器人，所述轴固定座包括座体及从座体顶部延伸的轴座，所述座体的底部开设有过线槽及与过线槽相通的出线孔，所述过线槽用容纳多机器人的连接线缆，所述出线孔用于穿出连接线缆。
由于上述多轴机器人的第二轴固定座的座体上开设有过线槽，便于连接线缆布置，使连接线缆可以在过线槽内有规则地滑动，并与第二轴固定座一起转动，从而增加了连接线缆的运动空间，并防止连接线缆与第一轴固定座摩擦，从而避免连接线缆在出线孔处发生磨损、扭伤甚至折断，这样提高了连接线缆的使用寿命，使多轴机器人的稳定性大大提高。
附图说明
图1是本发明实施方式的多轴机器人的局部立体分解图。
图2是机器人的立体剖视图。
图3是图1所示机器人的第二轴固定座的立体图。
图4是图1所示机器人的立体组装图。
主要元件符号说明
Figure G200910312566720091230D000021
具体实施方式
下面将结合附图及实施方式对本发明的多轴机器人作进一步的详细说明。
请参阅图1，本实施方式中的多轴机器人10为六轴机器人，包括依次转动连接的第一至第六轴部件，图1仅示出第一轴部件20与第二轴部件30，多轴机器人10内还设置有连接线缆40。
请同时参阅图2，第一轴部件20包括第一轴固定座21、转动地设置于第一轴固定座内的第一转轴23及驱动第一转轴23旋转的第一驱动组件25。
第一轴固定座21可以通过铸造成型，其包括本体211及从本体211向一侧垂直延伸的进线部212。本体211基本为圆柱状，包括基板2110及自基板2110基本垂直延伸的外支撑部2111与内支撑部2112，内支撑部2112设于外支撑部2111内部。在本实施方式中，外支撑部2111与内支撑部2112基本为同轴设置的圆筒结构，可以理解，外支撑部2111与内支撑部2112也可以为棱柱状等其他结构。外支撑部2111与内支撑部2112之间设置有过线通道2113，内支撑部2112设置有收容腔2114。第一转轴23及第一驱动组件25容纳在收容腔2114内。进线部212基本为块状，其远离第一轴固定座21的一端开有与过线通道2113相通的进线孔(图未示)。在开设有进线孔的端面上固定有线缆座2121。线缆座2121与进线孔相通，用于穿设连接线缆40。
第一驱动组件25包括驱动件251及连接第一转轴23与驱动件251的减速机构252。驱动件251可为马达或者电机，其直接与外部电源及控制器相连。减速机构252可选择RV(rotatevector)减速机或HD(harmonic drive)减速机。可以理解，若驱动件251的转速较低，则可以省去减速结构，由驱动件251直接带动第一转轴23转动。
第二轴部件30包括第二轴固定座31、转动地设置于第二轴固定座31内的第二转轴(图未示)、驱动第二转轴旋转的第二驱动组件(图未示)及线缆固定片32。在本实施方式中，第二转轴的旋转轴线与第一转轴23基本垂直。
请同时参阅图3，第二轴固定座31可以通过铸造成型，其包括座体311及从座体311延伸的轴座313。座体311中央还开设有多个固定孔3110，其用于穿过螺钉(图未标)将座体311与第一转轴23固定。座体311的顶部与轴座313相连，座体311的底部向远离轴座313一侧延伸有外侧壁3111、内侧壁3112及设于外侧壁与内侧壁3112之间的固定部3113。在本实施方式中，外侧壁3111与内侧壁3112基本为从座体311上垂直延伸且同轴设置的圆筒结构。可以理解，外侧壁3111与内侧壁3112也可以为其他柱状结构。外侧壁3111与内侧壁3112之间开设有过线槽3114。过线槽3114为环形槽，其在铸造第二轴固定座31的过程中直接成型。座体311在邻近固定部3113处设有出线孔3115，出线孔3115基本为弧形。固定部3113为两个，其分别邻近出线孔3115的两侧。固定部3113可与第二轴固定座31一体成型，也可以单独成型，再通过焊接等方式固定在邻近出线孔3115处的过线槽3114内。每个固定部3113开有与过线槽3114及出线孔3115相通的固定槽3116。固定槽3116大致为与过线槽3114位于同一圆周上的弧形槽，且其宽度小于过线槽3114。每个固定部3113邻近固定槽3116两侧处还开设有螺纹孔3117。
轴座313包括与座体311相连的支撑部3131及自支撑部向一侧延伸的安装部3133。支撑部3131上开设有一个与出线孔3115及固定孔相通的空腔3135。安装部3133为圆筒形，其内可安装第二转轴及第二驱动组件，安装部3133与空腔3135相邻的侧壁上还开设有供连接线缆40通过的通孔(图未标)。
第二驱动组件与第一驱动组件25类似，也包括驱动件及减速机构。
线缆固定片32包括以弧形部321及从弧形部两端延伸的两个延伸部322，弧形部321可与第二轴固定座31的固定部3113的固定槽3116配合形成一个基本为圆形的固持孔。延伸部322上开设有通孔3221，其对应于第二轴固定座31的固定部3113上的螺纹孔3117。
连接线缆40可以为穿设至除第一轴部件20以外的各轴部件的电源线与信号线等，连接线缆40包括第一线束401及第二线束402。本实施方式中，连接线缆40为马达线，第一线束401为信号连接线缆，第二线束402为电源连接线缆。可以理解，第一线束401与第二线束402也可以为具有其他功能的连接线缆。
请同时参阅图4，组装时，连接线缆40自线缆座2121穿过第一轴固定座21的进线孔，并进入第一轴固定座21的过线通道2113，接着分成第一线束401及第二线束402，分别从两侧容纳于过线槽3114内，再分别穿过固定部3113的固定槽3116，最后从第二轴固定座31的出线孔3115穿出进入第二至第六轴部件。用螺钉(图未示)穿过线缆固定片32的通孔3221并与固定部3113上的螺纹孔3117螺合，从而将第一线束401及第二线束402分别用线缆固定片32固定。通过螺钉穿过第二轴固定座31的固定孔3110，将第二轴固定座31与第一转轴23固定连接。
由于本发明的多轴机器人10的第二轴固定座31开设有过线槽3114，便于连接线缆40布置，使连接线缆40从第二轴固定座31的出线孔3115穿出之前，先分成第一线束401及第二线束402并容纳在第二轴固定座31的过线槽3114内，并通过线缆固定片32固定，这样当第二轴固定座31相对与第一轴固定座21转动时，第一线束401及第二线束402可以在过线槽3114内有规则地滑动，并与第二轴固定座31一起转动，从而增加了连接线缆40的运动空间，并防止连接线缆40与第一轴固定座21摩擦，从而避免连接线缆40在第二轴固定座31的出线孔3115处发生磨损、扭伤甚至折断，这样会提高了连接线缆40的使用寿命，使多轴机器人的稳定性大大提高。
可以理解，本发明的多轴机器人10不限于为六轴机器人，其还可以为两轴、三轴、四轴或者五轴机器人等。如果第二轴固定座31转动的幅度不大，固定部3113与线缆固定片32也可以省略，即第一线束401及第二线束402容纳在第二轴固定座31的过线槽3114内后，从第二轴固定座31的出线孔3115穿出。另外，固定部3113与线缆固定片32也可以仅保留一个。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内作其它变化，当然，这些依据本发明精神所作的变化，都包含在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种多轴机器人，包括转动连接的第一轴部件与第二轴部件及连接线缆，第一轴部件包括第一轴固定座、转动地设置于第一轴固定座内的第一转轴及驱动第一转轴旋转的第一驱动组件，第二轴部件包括第二轴固定座、转动地设置于第二轴固定座内的第二转轴、驱动第二转轴旋转的第二驱动组件，所述第二轴固定座包括座体及从座体顶部延伸的轴座，所述座体设置于第一轴固定座上并与第一转轴固定，所述第二转轴及第二驱动组件设置于所述轴座内，其特征在于：所述座体底部开设有过线槽及与过线槽相通的出线孔，所述连接线缆穿过第一轴固定座后，容纳于所述过线槽内，并从所述出线孔穿出至第二驱动组件。
2.如权利要求1所述的多轴机器人，其特征在于：第二轴固定座还包括从轴座底部向远离轴座一侧延伸的外侧壁与内侧壁及设置于所述外侧壁与内侧壁之间的固定部，所述过线槽开设于外侧壁与内侧壁之间，所述固定部邻近所述出线孔，固定部上开有与过线槽及出线孔相通的固定槽，所述第二轴部件包括与固定部对应的线缆固定片，所述线缆固定片将连接线缆固持于固定槽内。
3.如权利要求2所述的多轴机器人，其特征在于：所述固定部与线缆固定片均为两个，两个固定部分别邻近所述出线孔的两侧，所述连接线缆包括第一线束及第二线束，其分别从两侧容纳于过线槽及所述两个固定部的固定槽。
4.如权利要求2所述的多轴机器人，其特征在于：每个固定部邻近固定槽两侧处还开设有螺纹孔，所述线缆固定片包括以弧形部及从弧形部两端延伸的两个延伸部，所述弧形部与固定槽配合形成一个用于穿设所述连接线缆的固持孔，所述延伸部上开设有与固定部上的螺纹孔对应的通孔，所述第二轴部件还包括螺钉，螺钉穿过通孔与螺纹孔螺合将线缆固定片固定于所述固定部上。
5.如权利要求2所述的多轴机器人，其特征在于：所述外侧壁与内侧壁基本为同轴设置的圆筒结构，所述过线槽为环形槽，所述固定槽基本为与过线槽位于同一圆周上的弧形槽，且其宽度小于过线槽。
6.如权利要求1所述的多轴机器人，其特征在于：第一轴固定座包括本体及自本体向一侧延伸的进线部，本体包括基板及自基板基本垂直延伸的外支撑部及内支撑部，内支撑部设于外支撑部内，外支撑部与内支撑部之间设置有过线通道，所述连接线缆从进线部进入本体内，并穿过所述过线通道，内支撑部设置有收容腔，第一转轴及第一轴部件的驱动组件容纳在该收容腔内。
7.如权利要求1所述的多轴机器人，其特征在于：第一驱动组件与第二驱动组件均包括驱动件及与驱动件相连的减速机构，所述驱动件为马达，所述连接线缆为马达线。
8.一种轴固定座，其用于多轴机器人，所述轴固定座包括座体及从座体顶部延伸的轴座，其特征在于：所述座体的底部开设有过线槽及与过线槽相通的出线孔，所述过线槽用容纳多机器人的连接线缆，所述出线孔用于穿出连接线缆。
9.如权利要求8所述的轴固定座，其特征在于：所述轴固定座还包括从轴座底部向远离轴座一侧延伸的外侧壁与内侧壁及设置于所述外侧壁与内侧壁之间的两个固定部，所述过线槽开设于外侧壁与内侧壁之间，两个固定部分别邻近所述出线孔的两侧，每个固定部上开有与过线槽及出线孔相通的固定槽，所述轴固定座还包括与固定部对应的两个线缆固定片，所述线缆固定片用于将连接线缆固持于固定槽内。
10.如权利要求9所述的轴固定座，其特征在于：所述外侧壁与内侧壁基本为同轴设置的圆筒结构，所述过线槽为环形槽，所述固定槽基本为与过线槽位于同一圆周上的弧形槽，且其宽度小于过线槽。
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