CN106584515A - 一种管线防磨机构及其机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管线防磨机构及其机械手，包括外壳和管线保护结构，管线保护结构包括至少一个轴承和穿线管，所述穿线管穿过机械手内的谐波发生器轴内孔中，所述穿线管设置在所述轴承内孔中，所述穿线管与所述谐波发生器轴的内壁之间留有空隙。本发明提出一种新的管线防磨机构，该结构设计合理，使用噪音小、稳定性好、能有效保护机械手内的管线不受磨损，且安装维护方便，利用本发明公开的管线防磨机构制作机械手，该机械手运行稳定性和使用寿命得到提高。

Description

一种管线防磨机构及其机械手

技术领域

本发明涉及工业关节机器人走线机构技术领域，尤其涉及的是一种适合机械手使用的管线防磨机构及使用该管线防磨机构的机械手。

背景技术

目前国内外机器人为追求外观，将动力和控制线、气管全部走入到机器人的腔体内。机器人的体积越小，其内部空间可供过线的位置也会越小，部分线路需要穿过高速旋转的部件。线路长期与高速旋转部件接触，会出现磨损，可能导致机械设备无法正常工作，机械设备由于线路损坏会对外部环境产生难以估量的影响。对机械设备内高速旋转的零件结构走线且防线路磨损一直是人们重点解决的问题之一。因此，应该提供一种新的技术方案解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管线防磨机构，旨在解决机械手内管线由于与高速旋转部件接触，会出现磨损的技术问题。

本发明的另一个目的在于提供一种使用该管线防磨机构的机械手。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种管线防磨机构，其中，包括外壳和管线保护结构，管线保护结构包括至少一个轴承和穿线管，所述穿线管穿过机械手内的谐波发生器轴内孔中，所述穿线管设置在所述轴承内孔中，所述穿线管与所述谐波发生器轴的内壁之间留有空隙。

所述的管线防磨机构，其中，所述穿线管两端安装有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承处设置有第一轴承端盖，所述第二轴承处设置有第二轴承端盖。

所述的管线防磨机构，其中，所述穿线管内孔两端设置有倒角。

所述的管线防磨机构，其中，所述穿线管表面加工有台阶位。

本发明的有益效果：本发明提出一种新的管线防磨机构，将线路集中设置在穿线管中置于高速旋转的谐波发生器轴内孔中，起到将线路隔离保护防磨损的作用，且由于将该穿线管套接进轴承结构的内孔中，利用轴承结构特性，即轴承内外圈可相对转动这一结构，可使穿线管及穿线管内的线路适应来自不同方向的受力，适配于复杂工作结构和环境中的机械设备。利用本发明公开的管线防磨机构制作机械手，该机械手运行稳定性和使用寿命得到提高。

附图说明

图1是本发明中使用两轴承结构示意图。

图2是本发明中使用一轴承结构示意图。

图中标号：1、外壳；2、谐波发生器轴；3、穿线管；4、第一轴承；5、第二轴承；6、第一轴承端盖；7、第二轴承端盖；8、倒角；9、台阶位；10、电机；11、第一同步轮；12、第二同步轮；13、皮带。

具体实施方式

本发明提供了一种管线防磨机构及其机械手，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

对于如今高速发展的机械制造和机械设备在工作过程中，对机械设备内高速旋转的零件结构走线且防线路磨损一直是重点解决的问题之一。例如机械手臂，机械手各手臂间要能够灵活的完成各种运动，所在运动过程中机械手内的线路也要相对的完成各种复杂的运动,长时间工作后,由于线缆与高速旋转的各零件之间存在摩擦损耗，如高速旋转的谐波减速器轴或同步轮，线路自然就会出现磨损、拉断或脱焊等现象，影响机械手使用寿命，影响到使用者的生产效率。谐波发生器亦可称为谐波减速器，常用在机械人或机械手中用于机械可控变形等运动，其中，谐波发生器轴内孔常用来走线，从而达到机械手臂体积小型化、机构紧凑化的目的。本发明为了解决上述问题，提供一种管线防磨机构，请参见图1（使用两组轴承结构工作），包括外壳1和管线保护结构，管线保护结构包括至少一个轴承和穿线管3，穿线管3设置在机械手内的谐波发生器轴2内孔和轴承内孔中，穿线管3与谐波发生器轴2的内壁之间留有空隙。这种设置方式，可以看出本发明中将线路集中设置在穿线管3中置于高速旋转的谐波发生器轴2内孔中，起到将线路隔离保护防磨损的作用，且由于将穿线管3套接进轴承结构的内孔中，利用轴承结构特性，即轴承内外圈可相对转动这一结构，可使穿线管3及穿线管3内的线路适应来自不同方向的受力，提高线路所在的机械臂部分的运动灵活性，适配于复杂工作结构和环境中的机械设备，且轴承内圈与穿线管3紧配，保证穿线管3与高速旋转的外圈间的相对静止或转动，达到保护线路的目的。本发明中，穿线管3内孔直径小，内孔中过线多，需使穿线管3的外壁尽可能的薄，在将穿线管3安装于轴承内孔中时，只需满足轴承需要的紧固公差即可。穿线管3表面与谐波发生器轴2不接触，防止高速旋转的谐波发生器轴2内壁与穿线管3相接触，造成穿线管3及穿线管3内线路的磨损。

本实用例中，穿线管3两端安装有第一轴承4和第二轴承5，第一轴承4处设置有用于紧固安装第一轴承4的第一轴承端盖6，同理，第二轴承5处设置有第二轴承端盖7。在穿线管3两端安装两套轴承结构是为了保证穿线管3的水平安装，当设置的穿线管3过长时，使用一个轴承而没有将该轴承设置在穿线管3重心处，且穿线管3内部走线重量分布不平均，容易使穿线管3处于倾斜状态，会导致轴承卡死，会使穿线管3及穿线管3内的线路失去运动灵活性，会影响整个结构的动力传输。在实际应用中，如图2（只使用一组轴承结构），如果穿线管3长度比较短的情况下，可以只使用一组轴承结构以保证结构稳定性和优化机械手臂的空间结构，且使用两组轴承结构中的轴承位置在保证穿线管3重心的情况下可任意改变。轴承数量的使用按机械手臂内的实际情况而定。本发明在实际应用中还涉及另一组合结构，目前小型机机械手内部都使用皮带13进行传动，电机10要使机械手转动，就必须使用同步轮，同步轮也为高速旋转状态，也就代表着至少设置一同步轮固定在高速旋转谐波发生器轴2上，本结构中包括第一同步轮11和第二同步轮12，电机10旋转带动第二同步轮12旋转，第二同步轮12通过传动皮带13带动谐波发生器轴2上的第一同步轮11旋转，此时将第一轴承4外圈与第一同步轮11紧配，此种设置主要是起到节省小型机械手或小型机械人结构内的空间大小，增强机械手内部结构的转动灵活性，同时为穿线管3外预留线路留出可弯曲的空间，防止机械手臂在旋转时，弯曲的线路与高速部件接触摩擦。

在进一步的实施例中，穿线管3内孔两端设置有倒角8。当穿线管3两端预留线路过长或者机器手臂运动时，在穿线管3内孔两端设置倒角8防止线路与穿线管3内孔相接触，起到防磨线作用。

在进一步的实施例中，穿线管3表面加工有多个台阶位9。穿线管结构类似于与轴承相配的轴的结构，所以需要在穿线管3表面加工台阶位9以用来限位轴承和稳固穿线管3自身，增加结构牢固性和工作稳定性。

以上所介绍的管线防磨机构可以用于机械手中，使用该管线防磨机构的机械手，相比起使用传统的机械手，其运行稳定性和使用寿命得到提高。当然，以上管线防磨机构也可以用于其他运动机械结构中，利于用于汽车、船等，其作用也是提高这些运动机械结构内的管线使用寿命和运动灵活性。

以上对本发明进行了详细的介绍，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种管线防磨机构，其特征在于，包括外壳和管线保护结构，管线保护结构包括至少一个轴承和穿线管，所述穿线管穿过机械手内的谐波发生器轴内孔中，所述穿线管设置在所述轴承内孔中，所述穿线管与所述谐波发生器轴的内壁之间留有空隙。

2.根据权利要求1所述的管线防磨机构，其特征在于，所述穿线管两端安装有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承处设置有第一轴承端盖，所述第二轴承处设置有第二轴承端盖。

3.根据权利要求1所述的管线防磨机构，其特征在于，所述穿线管内孔两端设置有倒角。

4.根据权利要求1所述的管线防磨机构，其特征在于，所述穿线管表面加工有台阶位。

5.一种机械手，其特征在于，使用如权利要求1-4任意一项所述的管线防磨机构。