CN107681398A - 一种机械臂用导电滑环 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种机械臂用导电滑环，包括转子部件和定子部件；所述转子部件和所述定子部件电连接，且所述转子部件和所述定子部件相对旋转；所述定子部件与机械臂关节的转动部分固定连接，所述转子部件与所述机械臂关节的固定部分固定连接；所述转子部件和所述定子部件分别穿插于机械臂关节的中空孔位置处，且所述转子部件相对于所述转动部分的高度大于或等于所述固定部分相对于上述转动部分的高度。应用本发明实施例，通过电连接的转子部件和定子部件实现电源线和信号线等线束的导通，且定子部件和转子部件可以相对旋转，可以避免机械臂在旋转过程中造成的线路缠绕问题，从而实现无限旋转，扩大了机械臂关节运动范围。

Description

一种机械臂用导电滑环
技术领域
本发明涉及机械臂技术领域，特别是涉及一种机械臂用导电滑环。
背景技术
中空轴机械臂关节在转动时可以分为两个部分：固定部分和转动部分(转动部分)，在旋转时，固定部分不动，转动部分相对于固定部分旋转。
现有技术中，中空轴机械臂采用直接走线的方式，实现电源线和信号线等线束的导通。直接走线的方式即为，将在机械臂的中空轴内穿出的线束的两端分别固定焊接在机械臂的固定部分和转动部分。当机械臂关节旋转时，转动部分相对于固定部分旋转，分别固定焊接在机械臂的固定部分和转动部分的线束的两端也会发生相对旋转。这样的话，机械臂关节只能在限定的角度范围内运动，不能实现无限旋转。
可见，现有技术中，中空轴机械臂的关节内部走线的方式，存在限制关节运动范围的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种机械臂用导电滑环，以解决中空轴机械臂的关节内部走线存在的限制关节运动范围的问题。具体技术方案如下：
一种机械臂用导电滑环，包括转子部件和定子部件；
所述转子部件和所述定子部件电连接，且所述转子部件和所述定子部件相对旋转；
所述定子部件与机械臂关节的转动部分固定连接，所述转子部件与所述机械臂关节的固定部分固定连接；
所述转子部件和所述定子部件分别穿插于机械臂关节的中空孔位置处，且所述转子部件相对于所述所述机械臂关节的转动部分的高度大于或等于所述所述机械臂关节的固定部分相对于所述所述机械臂关节的转动部分的高度。
可选地，所述转子部件包括：滑环转子和转子插接件；
所述转子插接件、所述滑环转子、所述定子部件顺次连接；
所述滑环转子和所述转子插接件固定连接；
所述滑环转子与所述定子部件转动连接；
所述转子插接件与所述机械臂关节的固定部分固定连接。
可选地，所述滑环转子具体为柔性导线。
可选地，所述转子插接件上设置有轴向限位块；
所述轴向限位块突出于所述机械臂关节的固定部分，且所述轴向限位块的一端面相抵与所述机械臂关节的固定部分的一端面。
可选地，所述定子部件包括：滑环定子和定子插接件；
所述滑环转子、所述滑环定子、所述定子插接件顺次连接；
所述滑环定子和所述定子插接件固定连接；
所述滑环定子和所述滑环转子转动连接。
可选地，所述定子部件还包括滑环定子安装法兰；
所述滑环定子、所述滑环定子安装法兰、所述定子插接件顺次固定连接；且，所述滑环定子安装法兰与所述机械臂关节的转动部分固定连接。
可选地，所述滑环定子安装法兰与所述机械臂关节的转动部分通过螺钉固定连接。
本发明实施例提供的机械臂用导电滑环，包括转子部件和定子部件；所述转子部件和所述定子部件电连接，且所述转子部件和所述定子部件相对旋转；所述定子部件与机械臂关节的转动部分固定连接，所述转子部件与所述机械臂关节的固定部分固定连接；所述转子部件和所述定子部件分别穿插于机械臂关节的中空孔位置处，且所述转子部件相对于所述转动部分的高度大于或等于所述固定部分相对于上述转动部分的高度。
与现有技术相比，应用本发明实施例，通过电连接的转子部件和定子部件实现电源线和信号线等线束的导通，且定子部件和转子部件可以相对旋转，可以避免机械臂在旋转过程中造成的线路缠绕问题，从而实现无限旋转，扩大了机械臂关节运动范围。并且，线束不会反复来回扭曲，提高了连线的可靠性和寿命。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供机械臂用导电滑环具体实施例的轴向剖视结构示意图；
图2为本发明所提供机械臂用导电滑环实施例与机械臂关节装配体的轴向剖视结构示意图；
图3和图4分别为机械臂用导电滑环两个不同视角的结构示意图；
图5为机械臂用导电滑环与机械臂关节装配体的第一安装位置的结构示意图；
图6为机械臂用导电滑环与机械臂关节装配体的第二安装位置的结构示意图；
图7为机械臂用导电滑环与机械臂关节装配体的第三安装位置的结构示意图。
其中，图1至图7中各组件名称与相应附图标记之间的对应关系为：
1转子部件；
11滑环转子，12转子插接件，13轴向限位块；
2定子部件；
21滑环定子，22定子插接件，23滑环定子安装法兰；
3机械臂关节的固定部分；
4机械臂关节的转动部分；
5机械臂关节的中空孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为解决中空轴机械臂的关节内部走线存在的限制关节运动范围的问题，本发明实施例提供了一种机械臂用导电滑环。
需要说明的是，本发明实施例中所提到的方向词上和下方位词，是以图1所示是结构图为基准进行限定的。
请结合图1和图2，图1为本发明所提供机械臂用导电滑环具体实施例的轴向剖视结构示意图；图2为本发明所提供机械臂用导电滑环实施例与机械臂关节装配体的轴向剖视结构示意图。
本具体实施例所提供的机械臂用导电滑环，包括转子部件1和定子部件2，
其中，转子部件1和定子部件2电连接，且转子部件1和定子部件2相对旋转；定子部件2与机械臂关节的转动部分4固定连接，转子部件1与机械臂关节的固定部分3固定连接；转子部件1和所述定子部件2分别穿插于机械臂关节的中空孔5位置处，且转子部件1相对于机械臂关节的转动部分4的高度大于或等于机械臂关节的固定部分3相对于机械臂关节的转动部分4的高度。为了便于更好地理解机械臂用导电滑环的具体结构，请一并参见图3和4，图3和图4分别为机械臂用导电滑环两个不同视角的结构示意图。
应用本发明实施例，通过电连接的转子部件1和定子部件2实现电源线和信号线等线束的导通，且定子部件2和转子部件1可以相对旋转，可以避免机械臂在旋转过程中造成的线路缠绕问题，从而实现无限旋转，扩大了机械臂关节运动范围。并且，线束不会反复来回扭曲，提高了连线的可靠性和寿命。
具体地，为了便于机械臂用导电滑环的转子部件1与外部线束连接，本具体实施中，转子部件1包括：滑环转子11和转子插接件12。
其中，转子插接件12、滑环转子11、定子部件2顺次连接；滑环转子11和转子插接件12固定连接；滑环转子11与所述定子部件2转动连接；转子插接件12与机械臂关节的固定部分3固定连接。
在实际应用中，可以将电机的驱动板与转子插接件12固定连接，然后将电机的驱动板与机械臂关节的固定部分3固定连接在一起，从而实现转子插接件12与机械臂关节的固定部分3的固定连接。
需要说明的是，机械臂用导电滑环的转子部件1与外部线束也可以直接焊接在一起，或者采用其他的固连方式固定连接在一起，这里不作具体的限定。
优选地，为了能够提高机械臂用导电滑环的转子部件1的柔韧性，本实施例中滑环转子11可以具体为柔性导线。
具体地，当转子插接件12需要与外部连接时，为了能够为转子插接件12提供轴向力，本实施例中，转子插接件12上设置有轴向限位块13。
其中，轴向限位块13突出于机械臂关节的固定部分3，且轴向限位块13的一端面相抵与机械臂关节的固定部分3的一端面。即，轴向限位块13的下端面与机械臂关节的固定部分3的上端面相接触。
在实际应用中，机械臂关节的固定部分3有一个与轴向限位块13的形状一致的孔。在安装过程中，转子插接件12以及轴向限位块13从机械臂关节的中空孔5的下端向上插入(参见图5)，当转子插件件从机械臂关节的中空孔5露出后，即轴向限位块13的下端面高于机械臂关节的固定部分3的上端面后(参见图6)，转动转子插接件12，使得轴向限位块13的下端面与机械臂关节的固定部分3的上端面相接触(参见图7)，从而限制转子插接件12向下移动，便于转子插接件12与外部的线束连接，同时，为转子插接件12提供轴向力。
具体地，为了便于机械臂用导电滑环的定子部件2与外部线束连接，本具体实施中，定子部件2包括：滑环定子21和定子插接件22。
其中，滑环转子11、滑环定子21、定子插接件22顺次连接；滑环定子21和定子插接件22固定连接；滑环定子21和所述滑环转子11转动连接。
需要说明的是，机械臂用导电滑环的定子部件2与外部线束也可以直接焊接在一起，或者采用其他的固连方式固定连接在一起，这里不作具体的限定。
具体地，为了能够固定的将机械臂用导电滑环的定子部件2与机械臂关节的转动部分4连接在一起，本实施例中，定子部件2还包括滑环定子安装法兰23。
其中，滑环定子21、滑环定子安装法兰23、定子插接件22顺次固定连接；且，滑环定子安装法兰23与机械臂关节的转动部分4固定连接。
更为具体地，滑环定子安装法兰23与机械臂关节的转动部分4通过螺钉固定连接，以滑环定子安装法兰23与机械臂关节的转动部分4固定连接在一起，并且便于两者进行拆卸。
本发明实施例所提供的机械臂用导电滑环的安装过程为：
转子插接件12、轴向限位块13、滑环转子11、滑环定子21依次从机械臂关节的中空孔5的下端向上插入(参见图5)，当转子插件件从机械臂关节的中空孔5露出后，即轴向限位块13的下端面高于机械臂关节的固定部分3的上端面后(参见图6)，转动转子插接件12，使得轴向限位块13的下端面与机械臂关节的固定部分3的上端面相接触(参见图7)，然后，将机械臂关节的固定部分3与机械臂用导电滑环的滑环转子11通过转子插接件12固定连接在一起，最后，将滑环定子安装法兰23与机械臂关节的转动部分4通过螺钉固连。这样就实现了机械臂关节的中空走线。
这种机械臂用导电滑环的优点在于：
1、装配难度低
通过螺钉与外部进行机械连接，通过转子插接件和定子插接件与外部进行电气连接，连接可靠方便，拆卸简单，装配难度低。
2、采用这种机械臂用导电滑环的机械臂关节可以无限旋转，从而增大了机械臂关节的运动范围。
3、通过这种机械臂用导电滑环实现机械臂关节内部走线，避免线束缠绕的可能，线束不会反复来回扭曲，提高了连线的可靠性和寿命。
4、转子插接件上的轴向限位块使得机械臂用导电滑环的轴向限位简单可靠，拆装也很简便。
需要说明的是，本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅你、包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种机械臂用导电滑环，其特征在于，包括转子部件(1)和定子部件(2)；
所述转子部件(1)和所述定子部件(2)电连接，且所述转子部件(1)和所述定子部件(2)相对旋转；
所述定子部件(2)与机械臂关节的转动部分(4)固定连接，所述转子部件(1)与所述机械臂关节的固定部分(3)固定连接；
所述转子部件(1)和所述定子部件(2)分别穿插于机械臂关节的中空孔5位置处，且所述转子部件(1)相对于所述机械臂关节的转动部分4的高度大于或等于所述机械臂关节的固定部分(3)相对于所述机械臂关节的转动部分(4)的高度。
2.根据权利要求1所述的机械臂用导电滑环，其特征在于，所述转子部件(1)包括：滑环转子(11)和转子插接件(12)；
所述转子插接件(12)、所述滑环转子(11)、所述定子部件(2)顺次连接；
所述滑环转子(11)和所述转子插接件(12)固定连接；
所述滑环转子(11)与所述定子部件(2)转动连接；
所述转子插接件(12)与所述机械臂关节的固定部分(3)固定连接。
3.根据权利要求2所述的机械臂用导电滑环，其特征在于，所述滑环转子(11)具体为柔性导线。
4.根据权利要求2或3所述的机械臂用导电滑环，其特征在于，所述转子插接件(12)上设置有轴向限位块(13)；
所述轴向限位块(13)突出于所述机械臂关节的固定部分(3)，且所述轴向限位块(13)的一端面相抵与所述机械臂关节的固定部分(3)的一端面。
5.根据权利要求4所述的机械臂用导电滑环，其特征在于，所述定子部件(2)包括：滑环定子(21)和定子插接件(22)；
所述滑环转子(11)、所述滑环定子(21)、所述定子插接件(22)顺次连接；
所述滑环定子(21)和所述定子插接件(22)固定连接；
所述滑环定子(21)和所述滑环转子(11)转动连接。
6.根据权利要求5所述的机械臂用导电滑环，其特征在于，所述定子部件(2)还包括滑环定子安装法兰(23)；
所述滑环定子(21)、所述滑环定子安装法兰(23)、所述定子插接件(22)顺次固定连接；且，所述滑环定子安装法兰(23)与所述机械臂关节的转动部分(4)固定连接。
7.根据权利要求6所述的机械臂用导电滑环，其特征在于，所述滑环定子安装法兰(23)与所述机械臂关节的转动部分(4)通过螺钉固定连接。
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Applicant before: AUBO (BEIJING) ROBOTICS TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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GR01 Patent grant
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