CN108098835B - 机械手管线布设保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械手制造装置领域，具体公开了一种机械手管线布设保护装置，包括机械臂、机械手和与电源电连接的管线，管线远离电源的一端与机械手连接，机械手可沿机械臂横向滑动，弹性波纹管罩设在机械臂外且两端分别与机械手和机械臂相抵；第一斜块和第二斜块均与机械臂竖向滑动连接，第一斜块位于第二斜块上端且第一斜块和第二斜块相抵，机械手设有凸起，凸起与第一斜块斜面相抵，机械臂一端转动连接有齿轮，齿轮与齿条啮合，齿条一端与第二斜块斜面相抵，齿条另一端与弹簧一端固定连接，弹簧另一端与机械臂固定连接，管线缠绕在螺杆上，螺纹一端与齿轮固定连接。该装置可以对机械手的管线进行保护，避免管线的相互缠绕或磨损。

Description

机械手管线布设保护装置

技术领域

本发明涉及机械手制造装置领域，具体涉及一种机械手管线布设保护装置。

背景技术

目前，工业4.0的推广，体现了生产工艺的稳定性、准确度以及高效性，因此大部分的生产线都有机械手来替代人工，由于机械手本身的线路较多，所以对线路的布局、捆扎进行要求，现有的线路固定大多是在机械手上直接通过扎带进行固定。因为机械手经常沿着机械臂往复移动，而机械手在移动时会带动管线移动，这就使得管线在布设时必须有一定长度的管线是不被固定的，即有一部分位于机械手与机械臂间的管线是悬空的，这样才可以随着机械手的移动而保证有足够的长度。管线一直悬空在外面容易导致管线间相互交错、缠绕，而且管线随着机械手的移动而移动容易被外界的工件磨损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械手管线布设保护装置，该装置可以对机械手的管线进行保护，避免管线的相互缠绕或磨损。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：机械手管线布设保护装置，包括机械臂、机械手和与电源电连接的管线，所述管线远离电源的一端与机械手连接，所述机械手可沿机械臂横向滑动，还包括弹性波纹管、第一斜块、第二斜块、齿条、螺杆和弹簧；所述弹性波纹管罩设在机械臂外且两端分别与机械手和机械臂相抵；所述第一斜块和第二斜块均与机械臂竖向滑动连接，所述第一斜块位于第二斜块上端且第一斜块和第二斜块相抵，所述第一斜块和第二斜块倾斜角度相反，所述机械手设有凸起，所述凸起与第一斜块斜面相抵，所述机械臂一端转动连接有齿轮，所述齿轮与齿条啮合，所述齿条与机械臂横向滑动连接，所述齿条一端与第二斜块斜面相抵，齿条另一端与弹簧一端固定连接，弹簧另一端与机械臂固定连接，所述机械臂设有螺纹孔，所述螺纹孔与螺杆螺纹连接，所述管线缠绕在螺杆上，所述螺杆一端与齿轮固定连接。

采用本基础方案，机械手在工作过程中会对沿机械臂往复滑动。在机械手工作过程时，机械手沿机械臂滑动，机械手上的凸起会随机械手一起沿机械臂水平滑动。因为凸起与第一斜块的斜面相抵，而第一斜块与机械臂竖向滑动连接，所以在凸起向一个方向水平滑动时，凸起会挤压第一斜块，驱动第一斜块沿机械臂向下滑动。而第一斜块与第二斜块相抵，且第二斜块与机械臂竖向滑动连接，所以第一斜块向下滑动时会驱动第二斜块向下滑动。因为第二斜块斜面与齿条相抵且第二斜块与第一斜块倾斜角度相反，所以第二斜块下滑时会驱动齿条向与机械手滑动方向相反的方向滑动，使弹簧压缩。因为齿条与齿轮啮合，且齿轮与螺杆固定连接，所以齿条滑动会带动齿轮转动，齿轮又驱动螺杆转动，使缠绕在螺杆上的管线从螺杆脱离，即延长机械手与螺杆间管线的长度。当机械手回到初始位置时，弹簧逐渐回复到原来的形状，齿条反方向转动，带动齿轮反转，即螺杆反转，管线又缠绕到螺杆上。

本方案的有益效果如下：1.在机械臂外套设有弹性波纹管，弹性波纹管对管线起到保护作用，避免外界的零部件对管线的破坏。机械手是多次往复运动的，在机械臂外套设弹性波纹管，随着机械手的移动，弹性波纹管的形状随时压缩或回复到原来的形状，确保随时都可以对管线进行保护。2.本方案中是通过第一斜块、第二斜块、齿条和齿轮来实现螺杆的转动，机械手移动螺杆才转动，管线机械手的移动脱离螺杆的缠绕或缠绕在螺杆上。即在管线缠绕可以随时随着机械手的移动而改变，既有足够的长度保证机械手的移动，又不会有太多的管线露在外面而相互缠绕。3.本方案中螺杆与机械臂通过螺纹孔螺纹配合，在齿轮带动螺杆转动的同时螺杆会产生一个轴向的位移，这样管线可以顺次紧密的缠绕在螺杆上，避免管线只缠绕在螺杆的一个地方，而使管线缠绕在一起。

优选方案一：作为基础方案的优选方案，还包括连接杆，所述连接杆侧部设有滑槽，所述螺杆一端设有空腔，所述空腔的腔壁上设有凸块，所述连接杆一端伸入到空腔内，另一端与齿轮固定连接，所述凸块伸入到滑槽内且与滑槽滑动连接。齿轮在转动时会带动连接杆转动，因为空腔腔壁的凸块伸入到滑槽内且与滑槽滑动连接，所以连接杆会带动螺杆转动，螺杆在转动的同时会沿连接杆转动，这样可以避免螺杆直接与齿轮连接时，螺杆轴向移动带动齿轮与移动而使齿轮与齿条不再啮合。

优选方案二：作为优选方案一的优选方案，所述管线包括依次连接的缠绕端、转动段和连接段，所述缠绕段缠绕在螺杆上；所述连接段一端连接到电源，另一端连接有第一电刷，所述转动段一端设有第二电刷，所述第一电刷和第二电刷相抵，所述转动段固定在螺杆上且与螺杆轴心平行。若管线两端均缠绕在螺杆上，则一端脱离螺杆的缠绕时，另一端就会缠绕在螺杆上，在缠绕时不方便且会有一段管线浪费。而转动段固定螺杆上且与螺杆的轴心平行，螺杆在转动时转动段会以螺杆的轴心为圆心转动，避免缠绕在螺杆上。而缠绕段与连接段通过电刷连接，可以避免转动段一直转动连接段不转动使转动段损坏。

优选方案三：作为优选方案二的优选方案，所述机械臂上设有多个圆环，所述管线穿过圆环。用圆环对管线进行整理，避免管线交错、缠绕。

优选方案四：作为优选方案三的优选方案，还包括连通管，所述弹性波纹管两端为封闭设置，所述弹性波纹管侧壁设有单向进气阀和单向出气阀，所述单向出气阀与连通管一端连通，所述连通管另一端与管线相对。管线在通电时会产生热量，使管线变软，影响其使用寿命。而弹性波纹管两端为封闭设置，所以当机械手沿机械臂滑动挤压弹性波纹管时，弹性波纹管压缩，里面的气压增大，单向出气阀打开，弹性波纹管内的气体从单向出气阀排出，通过连通管吹到管线，对管线进行冷却。当弹性波纹管回复到原来的形状时，单向进气阀打开，气体又进入到弹性波纹管中。

附图说明

图1是本发明机械手管线布设保护装置实施例的结构示意图；

图2是弹性波纹管内的结构示意图；

图3是连接杆与螺杆连接的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：机械臂1、机械手2、弹性波纹管3、转动段4、第一电刷5、第二电刷6、连接段7、第一斜块8、凸起9、第二斜块10、齿条11、挡块12、弹簧13、连接杆14、齿轮15、螺杆16、空腔17、滑槽18、凸块19。

实施例基本如附图1-图3所示：机械手管线布设保护装置，包括机械臂1、机械手2和与电源电连接的管线，管线包括依次连接的缠绕端、转动段4和连接段7；连接段7一端连接到电源，另一端连接有第一电刷5，转动段4一端设有第二电刷6，第一电刷5和第二电刷6相抵。机械手2可沿机械臂1横向滑动。该机械手2管线布设保护装置还包括弹性波纹管3、第一斜块8、第二斜块10、齿条11、螺杆16和弹簧13，第一斜块8和第二斜块10均与机械臂1竖向滑动连接，第一斜块8位于第二斜块10上端且第一斜块8和第二斜块10相抵，第一斜块8和第二斜块10倾斜角度相反，机械手2设有凸起9，凸起9与第一斜块8斜面相抵，机械臂1一端转动连接有齿轮15，齿轮15与齿条11啮合，齿条11与机械臂1横向滑动连接，齿条11一端与第二斜块10斜面相抵，齿条11另一端与弹簧13一端固定连接，弹簧13另一端与机械臂1固定连接，机械臂1设有螺纹孔，螺纹孔与螺杆16螺纹连接；缠绕段缠绕在螺杆16上，转动段4固定在螺杆16上且与螺杆16轴心平行。连接杆14侧部设有滑槽18，螺杆16一端设有空腔17，空腔17的腔壁上设有凸块19，连接杆14一端伸入到空腔17内，另一端与齿轮15固定连接，凸块伸入到滑槽18内且与滑槽18滑动连接。在机械臂1一端设有挡块12，弹性波纹管3罩设在机械臂1外且两端分别与挡块12和机械手2连接。

机械手2在工作过程中会对沿机械臂1往复滑动。在机械手2工作过程时，机械手2沿机械臂1滑动，机械手2上的凸起9会随机械手2一起沿机械臂1水平滑动。因为凸起9与第一斜块8的斜面相抵，而第一斜块8与机械臂1竖向滑动连接，所以在凸起9向一个方向水平滑动时，凸起9会挤压第一斜块8，驱动第一斜块8沿机械臂1向下滑动。而第一斜块8与第二斜块10相抵，且第二斜块10与机械臂1竖向滑动连接，所以第一斜块8向下滑动时会驱动第二斜块10向下滑动。因为第二斜块10斜面与齿条11相抵且第二斜块10与第一斜块8倾斜角度相反，所以第二斜块10下滑时会驱动齿条11向与机械手2滑动方向相反的方向滑动，使弹簧13压缩。因为齿条11与齿轮15啮合，且齿轮15与螺杆16固定连接，所以齿条11滑动会带动齿轮15转动，齿轮15在转动时会带动连接杆14转动，因为空腔17腔壁的凸块19伸入到滑槽18内且与滑槽18滑动连接，所以连接杆14会带动螺杆16转动，使缠绕在螺杆16上的管线从螺杆16脱离，即延长机械手2与螺杆16间管线的长度。螺杆16在转动的同时会沿连接杆14转动，设置连接杆14可以避免螺杆16直接与齿轮15连接时，螺杆16轴向移动带动齿轮15与移动而使齿轮15与齿条11不再啮合。当机械手2回到初始位置时，弹簧13逐渐回复到原来的形状，齿条11反方向转动，带动齿轮15反转，即螺杆16反转，管线又缠绕到螺杆16上。

本实施例中还包括连通管，弹性波纹管3两端为封闭设置，弹性波纹管3侧壁设有单向进气阀和单向出气阀，单向出气阀与连通管一端连通，连通管另一端与管线相对。管线在通电时会产生热量，使管线变软，影响其使用寿命。而弹性波纹管3两端为封闭设置，所以当机械手2沿机械臂1滑动挤压弹性波纹管3时，弹性波纹管3压缩，里面的气压增大，单向出气阀打开，弹性波纹管3内的气体从单向出气阀排出，通过连通管吹到管线，对管线进行冷却。机械臂1上设有多个圆环，管线穿过圆环。用圆环对管线进行整理，避免管线交错、缠绕。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.机械手管线布设保护装置，包括机械臂、机械手和与电源电连接的管线，所述管线远离电源的一端与机械手连接，所述机械手可沿机械臂横向滑动，其特征在于：还包括弹性波纹管、第一斜块、第二斜块、齿条、螺杆和弹簧；所述弹性波纹管罩设在机械臂外且两端分别与机械手和机械臂相抵；所述第一斜块和第二斜块均与机械臂竖向滑动连接，所述第一斜块位于第二斜块上端且第一斜块和第二斜块相抵，所述第一斜块和第二斜块倾斜角度相反，所述机械手设有凸起，所述凸起与第一斜块斜面相抵，所述机械臂一端转动连接有齿轮，所述齿轮与齿条啮合，所述齿条与机械臂横向滑动连接，所述齿条一端与第二斜块斜面相抵，齿条另一端与弹簧一端固定连接，弹簧另一端与机械臂固定连接，所述机械臂设有螺纹孔，所述螺纹孔与螺杆螺纹连接，所述管线缠绕在螺杆上，所述螺杆一端与齿轮固定连接。

2.根据权利要求1所述的机械手管线布设保护装置，其特征在于：还包括连接杆，所述连接杆侧部设有滑槽，所述螺杆一端设有空腔，所述空腔的腔壁上设有凸块，所述连接杆一端伸入到空腔内，另一端与齿轮固定连接，所述凸块伸入到滑槽内且与滑槽滑动连接。

3.根据权利要求2所述的机械手管线布设保护装置，其特征在于：所述机械臂上设有多个圆环，所述管线穿过圆环。

4.根据权利要求3所述的机械手管线布设保护装置，其特征在于：还包括连通管，所述弹性波纹管两端为封闭设置，所述弹性波纹管侧壁设有单向进气阀和单向出气阀，所述单向出气阀与连通管一端连通，所述连通管另一端与管线相对。