CN107097214A - 一种七自由度工业机器人所需导线的走线结构 - Google Patents

一种七自由度工业机器人所需导线的走线结构 Download PDF

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迟永琳
刘振宇
黄夜权
张文亮
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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  • Robotics (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种七自由度工业机器人所需导线的走线结构，包括机器人本体以及在本体上预留的走线孔，本体包括第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节、第六关节和第七关节；本体通过在设置电机线缆时留有相应余量来满足旋转能力，同时避免电机线缆因为过度拉扯而造成磨损；以及，第一关节、第二关节、第三关节和第四关节为中空的关节。有效减少对电机线缆过度拉扯造成磨损，有效的压缩了机器人的关节大小，使得机器人在扣上外壳之后整体协调，简洁。

Description

一种七自由度工业机器人所需导线的走线结构
技术领域
本发明涉一种七自由度工业机器人所需导线的走线结构。
背景技术
随着科学技术的不断发展，人力成本的逐步提高，机器人代替人类作业成为一中必然趋势。目前机器人的关节主要由电机，减速器以及关节连杆组成。机器人的自由度越高，机器人的关节就越多。每个电机有两根电缆，一根为供电电缆，一根为编码器信号电缆。随着自由度的增加，电机数量也相应增加，机器人的总电缆线数量也会相应增加，而且电缆线的数量从机器人末端到机器人的基座逐步增加，对机器人的本体设计的要求也随之提高。
对于七自由度工业机器人，电缆总数为14根，不同关节的数量不同，从Ⅶ关节到Ⅰ关节逐步增加。不同关节连接处的电缆会在机器人运行的时候受到不同方向的拉拔力以及扭转力，因此机器人的走线方案会影响到整个机器人的运行情况以及使用寿命。
现有走线方案需要在相应关节留有线缆余量，如果余量太短，机器人正常工作的时候就会拉拽电机线缆，导致线缆破损，甚至拉断。如果余量太长，运转的时候多余的线缆在外壳的狭小空间里就不能正常活动，就会挤压外壳，严重时导致外壳破裂。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种七自由度工业机器人所需导线的布置、走向、捆绑的走线结构。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种七自由度工业机器人所需导线的走线结构，包括机器人本体以及在本体上预留的走线孔，本体包括第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节、第六关节和第七关节；本体通过在设置电机线缆时留有相应余量来满足旋转能力，同时避免电机线缆因为过度拉扯而造成磨损；以及，第一关节、第二关节、第三关节和第四关节为中空的关节。
作为优选，走线结构的具体方式为：
第七关节的导线穿过第六关节所预留的走线孔与第六关节的导线合并为第一线缆，并且通过第三紧固件固定连接第五关节上；
第五关节的导线穿过第五关节所预留的走线孔后与第一线缆合并，然后第一线缆依次穿过第四关节、第三关节、第二关节和第一关节，最后与电源相连；
第四关节的导线通过第二紧固件固定连接第三关节上，第三关节的导线穿过第三关节所预留的走线孔后与第四关节的导线合并为第二线缆；
第一关节的导线和第二关节的导线穿过第一关节和第二关节所预留的走线孔后与第二线缆合并，并且通过第一紧固件固定连接第一关节和第二关节上。
作为优选，第六关节预留有第一走线孔；第五关节预留有第二走线孔；所述第三关节预留有第三走线孔；第一关节和第二关节预留有第四走线孔和第五走线孔。
作为优选，第七关节的导线穿过第六关节所预留的第一走线孔与第六关节的导线合并为第一线缆；第五关节的导线穿过第五关节所预留的第二走线孔后与第一线缆合并；第三关节的导线穿过第三关节所预留的第三走线孔后与第四关节的导线合并为第二线缆；第一关节的导线和第二关节的导线穿过第一关节和第二关节所预留的第四走线孔和第五走线孔后与第二线缆合并。
作为优选，第一紧固件、第二紧固件和第三紧固件为U形钣金件，其两边有凸耳，凸耳上有孔。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
现有走线方案在第五关节，第三关节处电机线缆留有相应余量，使得机器人在这两处关节旋转中可以达到之前的设计旋转范围，而且还不会对电机线缆过度拉扯造成磨损。在第二关节，其中一部分电机线缆没有穿过中空关节，而是在第二关节连杆外留有摆动余量，使得机器人在第二关节摆动的时候不会拉扯电机线缆。整个走线方案在达到机器人的设计目的，使得机器人能够正常运转达到最大工作范围的同时，尽可能的压缩了机器人的关节大小，使得机器人在扣上外壳之后整体协调，简洁。
附图说明
图1为本发明一种七自由度工业机器人所需导线的布置、走向、捆绑的走线结构的结构示意图。
图2为本发明一种七自由度工业机器人所需导线的布置、走向、捆绑的走线结构的预留孔结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
一种七自由度工业机器人所需导线的布置、走向、捆绑的走线结构，包括机器人本体以及在本体上预留的走线孔，本体包括第一关节11、第二关节12、第三关节13、第四关节14、第五关节15、第六关节16和第七关节17；本体通过在设置电机线缆时留有相应余量来满足旋转能力，同时避免电机线缆因为过度拉扯而造成磨损；以及，第一关节11、第二关节12、第三关节13和第四关节14为中空的关节。
走线结构的具体方式为：
第七关节17的导线穿过第六关节16所预留的走线孔与第六关节16的导线合并为第一线缆，并且通过第三紧固件3固定连接第五关节15上；
第五关节15的导线穿过第五关节15所预留的走线孔后与第一线缆合并，然后第一线缆依次穿过第四关节14、第三关节13、第二关节12和第一关节11，最后与电源相连；
第四关节14的导线通过第二紧固件2固定连接第三关节13上，第三关节13的导线穿过第三关节13所预留的走线孔后与第四关节14的导线合并为第二线缆；
第一关节11的导线和第二关节12的导线穿过第一关节11和第二关节12所预留的走线孔后与第二线缆合并，并且通过第一紧固件1固定连接第一关节11和第二关节12上；
第六关节16预留有第一走线孔101；第五关节15预留有第二走线孔102；所述第三关节13预留有第三走线孔103；第一关节11和第二关节12预留有第四走线孔104和第五走线孔105；
第七关节17的导线穿过第六关节16所预留的第一走线孔101与第六关节16的导线合并为第一线缆；第五关节15的导线穿过第五关节15所预留的第二走线孔102后与第一线缆合并；第三关节13的导线穿过第三关节13所预留的第三走线孔103后与第四关节14的导线合并为第二线缆；第一关节11的导线和第二关节12的导线穿过第一关节11和第二关节12所预留的第四走线孔104和第五走线孔105后与第二线缆合并。
第一紧固件1、第二紧固件2和第三紧固件3为U形钣金件，其两边有凸耳，凸耳上有孔。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围内的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会限制于本文所示的这些实施例，而是要符合于本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种七自由度工业机器人所需导线的走线结构，包括机器人本体以及在本体上预留的走线孔，所述本体包括第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节、第六关节和第七关节；其特征在于：所述本体通过在设置电机线缆时留有相应余量来满足旋转能力，同时避免电机线缆因为过度拉扯而造成磨损；以及，所述第一关节、第二关节、第三关节和第四关节为中空的关节。
2.根据权利要求1所述的一种七自由度工业机器人所需导线的走线结构，其特征在于：所述走线结构的具体方式为：
所述第七关节的导线穿过第六关节所预留的走线孔与第六关节的导线合并为第一线缆，并且通过第三紧固件固定连接第五关节上；
所述第五关节的导线穿过第五关节所预留的走线孔后与第一线缆合并，然后第一线缆依次穿过第四关节、第三关节、第二关节和第一关节，最后与电源相连；
所述第四关节的导线通过第二紧固件固定连接第三关节上，第三关节的导线穿过第三关节所预留的走线孔后与第四关节的导线合并为第二线缆；
所述第一关节的导线和第二关节的导线穿过第一关节和第二关节所预留的走线孔后与第二线缆合并，并且通过第一紧固件固定连接第一关节和第二关节上。
3.根据权利要求2所述的一种七自由度工业机器人所需导线的走线结构，其特征在于：所述第六关节预留有第一走线孔；所述第五关节预留有第二走线孔；所述第三关节预留有第三走线孔；所述第一关节和第二关节预留有第四走线孔和第五走线孔。
4.根据权利要求1所述的一种七自由度工业机器人所需导线的走线结构，其特征在于：所述第七关节的导线穿过第六关节所预留的第一走线孔与第六关节的导线合并为第一线缆；所述第五关节的导线穿过第五关节所预留的第二走线孔后与第一线缆合并；所述第三关节的导线穿过第三关节所预留的第三走线孔后与第四关节的导线合并为第二线缆；所述第一关节的导线和第二关节的导线穿过第一关节和第二关节所预留的第四走线孔和第五走线孔后与第二线缆合并。
5.根据权利要求1所述的一种七自由度工业机器人所需导线的走线结构，其特征在于：所述第一紧固件、第二紧固件和第三紧固件为U形钣金件，其两边有凸耳，凸耳上有孔。
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