CN111975814A - 一种过线盘及带过线盘的工业机器人 - Google Patents

一种过线盘及带过线盘的工业机器人 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种过线盘，包括连接面、以及通过连接面相连接的第一平面和第二平面，所述连接面的中部设置有过线槽，用于固定线缆；所述第一平面与第二平面相互平行，且之间形成有导向空间，线缆穿过过线槽进入导向空间，通过导向空间对线缆进行导向。还公开了一种工业机器人，通过小臂上的固定支架和过线盘共同对线缆进行固定，使线缆在腕部部件内部相对于过线盘做大曲率半径的弯折；使工业机器人的线缆不受长短约束，且能够保证腕部部件的运动范围，还能够防止线缆与外部物件相接触，保证线缆的使用寿命，减少工业机器人的维修成本。

Description

一种过线盘及带过线盘的工业机器人
技术领域
本发明涉及工业机器人技术领域，特别是一种过线盘及带过线盘的工业机器人。
背景技术
随着科技发展，能够适应多种工作的工业机器人越来越普及。在工业机器人的应用中，由于J6轴的结构为单悬臂结构，且J6轴的驱动电机在末端，在使用过程中，由于J6轴的旋转容易造成线缆损坏，例如，J6轴腕部组件的连接线缆被外部物件剐蹭，绞线等现象，最终导致驱动电机线缆拉断或编码器接头脱落。通过将连接末端的线缆长度进行缩短能够解决线缆绞线问题，较短的线缆在腕部组件进行旋转时，将会导致腕部组件的运动范围受限。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种过线盘及带过线盘的工业机器人，通过过线盘对线缆的运动进行导向和防护，有效避免线缆在工业机器人作业时出现绞线或剐蹭。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种过线盘，包括连接面、以及通过连接面相连接的第一平面和第二平面，所述连接面的中部设置有过线槽，用于固定线缆；所述第一平面与第二平面相互平行，且之间形成有导向空间，线缆穿过过线槽进入导向空间，通过导向空间对线缆进行导向。
优选的，所述过线盘的连接面设置有圆柱结构，所述圆柱结构为两个，通过两个圆柱结构形成过线槽，通过所述过线槽对线缆进行固定，使线缆在过线槽内保持与圆柱结构弧面接触，并在过线盘内作大曲率半径的弯折。
优选的，所述过线盘为月牙形，且第一平面和第二平面均具有内圆弧和外圆弧，所述第一平面和第二平面的外圆弧设置有圆弧卷边，用于减少线缆在过线盘内的运动磨损。
优选的，所述过线盘为上下结构，包括下座和上座，所述下座设置有具有凸台孔的圆柱结构、第一平面和安装凸沿，所述上座设置有第二平面和插销，通过插销插入圆柱结构的凸台孔，完成过线盘的组装。
优选的，所述过线盘上设置有安装孔，用于安装过线盘。
优选的，所述安装孔内设置有安装钢套，螺钉通过所述安装钢套对过线盘进行安装。
优选的，所述过线盘为塑料材质。
一种工业机器人，包括安装座、电机、小臂和过线盘，所述电机和过线盘固定设置于安装座上，并通过所述安装座与小臂相连接，驱动电机转动，使线缆在过线盘内作大曲率半径弯折，完成对线缆的固定及导向。
优选的，所述小臂上设置有固定支架，所述固定支架对通过小臂的线缆进行固定。
本发明的有益效果是：
通过本发明的过线盘对线缆进行固定，使线缆在过线盘的导向空间内转动，对线缆的运动轨迹进行导向；并通过两个圆柱结构形成过线槽，使线缆通过过线槽后在导向空间内作大曲率半径弯折，有效减少过线盘对线缆的损坏。
通过本发明带有过线盘的工业机器人，使线缆通过过线盘和固定支架进行定位，并对线缆的运动轨迹进行限定并防护，有效减少线缆与外部物件相接触，从而提高线缆的使用寿命，减少工业机器人的维修成本。
附图说明
图1为本发明实施例中的工业机器人结构示意图。
图2为本发明实施例中的安装座结构示意图。
图3为本发明实施例中的过线盘结构示意图。
图4为本发明实施例中过线盘的下座结构示意图。
图5为本发明实施例中过线盘的上座结构示意图。
附图标记：1.小臂，2.安装座，3.过线盘，4.电机，5.固定支架，6.线缆，7.底座，8.安装面，9.安装凸台，31.第一平面，32.第二平面，33.连接面，34.过线槽，35.安装孔，36.安装钢套，37.螺钉，38.圆柱结构，39.安装凸沿，40.插销。
具体实施方式
下面结合附图1-5对本发明的实施例进行详细说明。
在其中一个实施例中，如图1所示，工业机器人的腕部部件设置在小臂1上，腕部部件包括安装座2、过线盘3和电机4，电机4和过线盘3固定设置于安装座2上，并通过安装座可旋转的安装在小臂上。小臂设置有出线口和固定支架5，线缆从小臂的出线口进行出线，通过出线口的固定支架进行固定，然后穿过过线盘与腕部部件的电机相连接，从而驱动电机使腕部部件相对于小臂进行旋转，从而完成腕部部件的上下摆动。
如图2所示，安装座具有相互连接的底座7和安装面8，通过底座7与小臂1进行连接。电机4设置于安装面8上，过线盘3设置于底座7上，底座上设置有安装过线盘的安装凸台9，通过螺钉将过线盘装配在底座上，使过线盘的圆心与腕部部件的旋转中心重合，保证过线盘对线缆进行良好的导向作用。将线缆通过过线盘后与电机相连接，使线缆从腕部部件的内部空间进行走线，防止工业机器人在作业过程中出现甩线现象。
在另一个实施例中，如图3-5所示，一种过线盘，包括连接面33、以及相互平行的第一平面31和第二平面32，其中第一平面与第二平面均为月牙形，具有内圆弧和外圆弧。连接面33分别连接第一平面31和第二平面32的内圆弧端，使第一平面和第二平面相互平行，并通过连接面、以及相互平行的第一平面和第二平面形成过线盘的内部导向空间，对线缆进行导向。
其中第一平面、第二平面与安装座的底座相对应设置，并通过第一平面和第二平面的内圆弧对安装座进行避让。作为优选，第一平面与第二平面的外圆弧边均设置有圆弧卷边，通过圆弧卷边将过线盘与底座进行包裹，减少线缆在过线盘内的运动磨损。而且，内圆弧的弧线不超过外圆弧的圆心位置，使腕部部件在旋转过程中，即使线缆较短也不影响腕部部件运动范围，同时，保证过线盘的整体强度。
第一平面与第二平面通过连接面相连接，连接面的中部设置有供线缆穿过的过线槽34，通过过线槽34对线缆6进行固定，且固定点与腕部部件的转动中心点重合。由于在转动过程中，腕部部件的转动中心点与固定支架之间的相对位置固定，因此，当腕部部件转动时，线缆通过固定支架和过线槽进行固定，避免线缆出现甩线现象；并使线缆在过线盘内相对于第一平面和第二平面进行转动，对线缆的运动轨迹进行限定。
所述过线盘的左右两侧设置有安装孔35，安装钢套36套设于安装孔35内，螺钉37通过安装钢套36将过线盘安装在腕部部件的底座上。
在另一个实施例中，连接面上设置有圆柱结构38和安装凸沿39，分别为两个，其中两个圆柱结构之间形成过线槽34，通过两个圆柱结构之间的过线槽对线缆进行固定，使线缆在过线槽内始终保持与圆柱结构弧面接触；而且，当腕部部件转动时，线缆在过线盘内作大曲率半径的弯折，从而防止过线盘对线缆的固定，对线缆造成损伤。其中两个安装凸沿39分别设置于两个圆柱结构的两侧，进一步限定线缆的运动轨迹。
在另一个实施例中，过线盘为上下结构，包括下座和上座，所述下座包括第一平面31、第一安装孔、以及圆柱结构38和安装凸沿39，其中圆柱结构设置有凸台孔，且圆柱结构和安装凸沿39具有相同的高度。所述上座包括第二平面32、第二安装孔、以及与下座的凸台孔相对应设置的插销40，通过上座的插销40插入圆柱结构的凸台孔内，完成过线盘的组装。再将螺钉通过安装钢套依次穿过第二安装孔、第一安装孔和安装凸台，将过线盘安装在底座上。
过线盘的上座和下座均采用工程塑料ABS注塑成型，结构强度高、重量较轻、耐冲击和抗老化能力强的特点，不会增加工业机器人伺服电机的驱动力，对线缆进行防护及运动导向，有效提高线缆的使用寿命。
本发明的过线盘保证每个与线缆的接触面均为弧面，减少过线盘对线缆的磨损，同时，通过过线盘对线缆进行固定导向，使线缆在腕部部件的内部相对于腕部部件作大曲率半径的弯折，使线缆不受自身长度及腕部部件结构的影响，从而避免线缆出现损伤，有效提高线缆的使用寿命，减少工业机器人的维修成本。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种过线盘，其特征在于，包括连接面、以及通过连接面相连接的第一平面和第二平面，所述连接面的中部设置有过线槽，用于固定线缆；所述第一平面与第二平面相互平行，且之间形成有导向空间，线缆穿过过线槽进入导向空间，通过导向空间对线缆进行导向。
2.根据权利要求1所述的过线盘，其特征在于，所述过线盘的连接面设置有圆柱结构，所述圆柱结构为两个，通过两个圆柱结构形成过线槽，通过所述过线槽对线缆进行固定，使线缆在过线槽内保持与圆柱结构弧面接触，并在过线盘内作大曲率半径的弯折。
3.根据权利要求1所述的过线盘，其特征在于，所述过线盘为月牙形，且第一平面和第二平面均具有内圆弧和外圆弧，所述第一平面和第二平面的外圆弧设置有圆弧卷边，用于减少线缆在过线盘内的运动磨损。
4.根据权利要求1所述的过线盘，其特征在于，所述过线盘为上下结构，包括下座和上座，所述下座设置有具有凸台孔的圆柱结构、第一平面和安装凸沿，所述上座设置有第二平面和插销，通过插销插入圆柱结构的凸台孔，完成过线盘的组装。
5.根据权利要求1所述的过线盘，其特征在于，所述过线盘上设置有安装孔，用于安装过线盘。
6.根据权利要求5所述的过线盘，其特征在于，所述安装孔内设置有安装钢套，螺钉通过所述安装钢套对过线盘进行安装。
7.根据权利要求1所述的过线盘，其特征在于，所述过线盘为塑料材质。
8.一种工业机器人，其特征在于，包括安装座、电机、小臂和权利要求1-7任一项所述的过线盘，所述电机和过线盘固定设置于安装座上，并通过所述安装座与小臂相连接，驱动电机转动，使线缆在过线盘内作大曲率半径弯折，完成对线缆的固定及导向。
9.根据权利要求8所述的工业机器人，其特征在于，所述小臂上设置有固定支架，所述固定支架对通过小臂的线缆进行固定。
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