CN113036706A - 线缆固定装置及具有其的机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线缆固定装置及具有其的机器人，第一固定组件及所述第二固定组件同心且间距设于基座上，所述第一固定组件包括环形盘和第一线缆夹，所述线缆的一端穿过所述环形盘的盘心，并通过所述第一线缆夹固定连接所述环形盘，所述线缆的另一端穿过所述第二固定组件，所述第二固定组件固定连接所述基座，并驱动所述线缆绕所述线缆的轴心线旋转，所述环形盘设有绕所述盘心螺旋向外延伸的螺旋形凹槽，所述线缆旋转带动所述环形盘及所述第一线缆夹相对于所述第二固定组件沿所述轴心线方向移动，由于环形盘的周向刚度较大，故线缆始终保持在轴心线位置，提高了线缆的空间安全性。

Description

线缆固定装置及具有其的机器人

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体而言，涉及一种线缆固定装置及具有其的机器人。

背景技术

为了工业机器人的本体运行稳定，通常在机器人整机完成组装后进行连接外部线缆。

目前，线缆的扭转和弯曲是线缆失效的主要原因，当线缆承受较大的扭转、弯曲或两种工况共同作用时，会导致线缆疲劳断裂。具体表现形式为线缆内部芯线断裂、表皮破损等，从而导致整个电气部件的不稳定，增加设备的故障率。此外，对于工业机器人的关节，涉及线缆必须从高速旋转的设备穿过，由于线缆是柔性的，在运转的设备中，线缆的运动需要受控，不能触碰到运转中的设备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种线缆固定装置及具有其的机器人。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种线缆固定装置，其特征在于，包括：基座，所述基座上设有第一固定组件及第二固定组件，所述第一固定组件及所述第二固定组件同心且间距设于所述基座上，所述第一固定组件包括环形盘和第一线缆夹，所述线缆的一端穿过所述环形盘的盘心，并通过所述第一线缆夹固定连接所述环形盘，所述线缆的另一端穿过所述第二固定组件，所述第二固定组件固定连接所述基座，并驱动所述线缆绕所述线缆的轴心线旋转，其中，所述环形盘设有绕所述盘心螺旋向外延伸的螺旋形凹槽，所述线缆旋转带动所述环形盘及所述第一线缆夹相对于所述第二固定组件沿所述轴心线方向移动。

优选地，所述螺旋形凹槽以逆时针方向或顺时针方向环绕所述盘心。

优选地，所述环形盘具有相对的顶面和底面，所述螺旋形凹槽自所述顶面延伸至所述环形盘内。

优选地，所述螺旋形凹槽沿垂直于所述顶面的截面包括矩形槽、半圆形槽或燕尾槽中的一种。

优选地，所述顶面面向或背离所述第二固定组件。

优选地，所述环形盘设有安装内环，所述安装内环邻近所述盘心，内圈穿设所述线缆，外圈绕设所述螺旋形凹槽，所述安装内环上设有沿所述盘心对称的安装孔，所述第一线缆夹夹紧所述线缆，并通过所述安装孔固定连接所述环形盘。

优选地，所述第一线缆夹设于所述环形盘的底面，且通过螺栓固定连接所述安装孔。

优选地，所述第二固定组件包括沿所述轴心线设置的第二线缆夹、轴承及法兰，所述第二线缆夹夹紧所述线缆并固定连接所述轴承的内圈，所述轴承的外圈转动连接所述法兰的内圈，所述法兰的外圈固定连接所述基座。

优选地，所述第一线缆夹与所述第二线缆夹均为环形夹，所述环形夹包括一组对称铰接的半圆环形夹片，所述半圆环形夹片之间形成开口。

本发明第二方面提供一种机器人，包括线缆固定装置，所述线缆固定装置为上述的线缆固定装置。

从上述技术方案可以看出，本发明通过环形盘的螺旋设计，在线缆绕轴心线旋转的过程中，由于线缆轴向尺寸的缩短，环形盘的轴向刚度很小，因此对线缆的轴向拉力很小；而由于环形盘的周向刚度较大，故线缆始终保持在轴心线位置，不会偏离轴心线，避免了触碰到外部运动设备的可能，提高了线缆的空间安全性。

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的介绍，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示出了一种根据本发明实施例的一种线缆固定装置的结构示意图；

图2示出了一种根据本发明实施例的一种线缆固定装置的剖面示意图；

图3示出了一种根据本发明实施例的一种线缆固定装置的环形盘的俯视示意图。

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容做进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。

本发明提供了一种线缆固定装置包括基座，所述基座上设有第一固定组件及第二固定组件，所述第一固定组件及所述第二固定组件自下而上平行同心且间距设于所述基座上。

图1示出了一种根据本发明实施例的一种线缆固定装置的结构示意图，如图1所示，本实施例中，所述基座包括相对设置的第一基座101和第二基座201，其中，所述第一固定组件固设于第一基座101上，第二固定组件活动设于所述第二基座201上，线缆100的一端（上端）穿设于所述第二固定组件的中心，相对的另一端（下端）穿设于所述第一固定组件的中心，所述第二固定组件固定连接所述第二基座201，并驱动所述线缆100绕所述线缆100的轴心线旋转。线缆100旋转时，由于线缆100的柔性，使得所述第一固定组件及所述第二固定组件之间的线缆100的轴向长度必然缩短，所述第一固定组件必然会对线缆100的轴向施加一个向下的轴向拉力。所述第一基座101相对于所述第二基座201平行设置，本实施例中，如图1所示，所述第一基座101设于所述第二基座201的下方，且所述第一基座101和第二基座201均平行于水平面。在另一实施例中，所述第一基座101和第二基座201均相对于水平面呈一定角度的倾斜或垂直于水平面，所述基座相对于水平面的位置在此不做限定。

请继续参考图1，所述第一固定组件包括环形盘111和第一线缆夹（未图示），所述线缆100的一端穿过所述环形盘111的盘心，并通过所述第一线缆夹固定连接所述环形盘111。在本实施例中，所述环形盘111通过第一螺栓113固定连接所述第一基座101，所述环形盘设有绕所述盘心螺旋向外延伸的螺旋形凹槽，所述线缆100旋转带动所述环形盘111、所述第一线缆夹及所述第一基座101相对于所述第二固定组件及所述第二基座201沿所述轴心线方向移动。

图2示出了一种根据本发明实施例的一种线缆固定装置的剖面示意图，如图2所示，所述第二固定组件包括沿所述轴心线设置的第二线缆夹211、轴承212及法兰213，所述第二线缆夹211夹紧所述线缆100并固定连接所述轴承212的内圈，所述轴承212的外圈转动连接所述法兰213的内圈，所述法兰213的外圈通过第二螺栓214固定连接所述第二基座201，从而线缆100固定在第二基座201上，并通过所述轴承212带动所述线缆100相对于所述第二基座201绕所述轴心线旋转。

因为线缆100的旋转，使得法兰213与环形盘111之间的线缆100的轴向长度减小，由于环形盘111的螺旋形凹槽的设计，使得环形盘111的轴向拉伸刚度很小，而保持了较大的扭转刚度，保证了线缆100在轴向长度减小时，线缆100受力很小，而环形盘111较大的扭转刚度保证了线缆100在旋转时不会偏离轴心线，所述线缆100始终维持在轴心线位置旋转，从而扭转方向受控，不会碰到基座以外的运动设备。

请结合参考图3，图3示出了一种根据本发明实施例的一种线缆固定装置的环形盘的俯视示意图。

所述环形盘111具有相对的顶面和底面，所述螺旋形凹槽自所述顶面延伸至所述环形盘内，所述螺旋形凹槽以逆时针方向或顺时针方向环绕所述盘心。本实施例中，所述顶面面向所述第二固定组件，在另一实施例中，所述顶面背向所述第二固定组件。

如图3所示，所述环形盘111设有安装内环，所述安装内环邻近所述盘心120，内圈穿设所述线缆100，外圈绕设所述螺旋形凹槽122，所述安装内环上设有一组沿所述盘心对称的安装孔121。

请结合参考图2，所述第一线缆夹112设于所述环形盘111的底面，且通过螺栓固定连接所述安装孔121，所述第一线缆夹112夹紧所述线缆100，并通过所述安装孔121固定连接所述环形盘111。本实施例中，所述环形盘111还设有安装外环，所述安装外环绕设于所述螺旋形凹槽122的最外圈，所述安装外环上对称设置若干组基座安装孔，所述基座安装孔用于第一螺栓113固定连接所述环形盘111及第一基座101。

所述螺旋形凹槽122沿垂直于所述顶面的截面包括矩形槽、半圆形槽或燕尾槽中的一种。

所述第一线缆夹112与所述第二线缆夹211均为环形夹，所述环形夹包括一组对称铰接的半圆环形夹片。如图1所示，所述半圆环形夹片之间形成开口，并通过螺栓固定连接对应的所述第一固定组件及所述第二固定组件。

基于本发明的线缆固定装置，通过环形盘的螺旋设计，在线缆绕轴心线旋转的过程中，由于线缆轴向尺寸的缩短，环形盘的轴向刚度很小，因此对线缆的轴向拉力很小；而由于环形盘的周向刚度较大，故线缆始终保持在轴心线位置，不会偏离轴心线，避免了触碰到外部运动设备的可能，提高了线缆的空间安全性。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

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的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种线缆固定装置，其特征在于，包括：基座，所述基座上设有第一固定组件及第二固定组件，所述第一固定组件及所述第二固定组件同心且间距设于所述基座上，所述第一固定组件包括环形盘和第一线缆夹，所述线缆的一端穿过所述环形盘的盘心，并通过所述第一线缆夹固定连接所述环形盘，所述线缆的另一端穿过所述第二固定组件，所述第二固定组件固定连接所述基座，并驱动所述线缆绕所述线缆的轴心线旋转，其中，

所述环形盘设有绕所述盘心螺旋向外延伸的螺旋形凹槽，所述线缆旋转带动所述环形盘及所述第一线缆夹相对于所述第二固定组件沿所述轴心线方向移动。

2.如权利要求1所述的线缆固定装置，其特征在于，所述螺旋形凹槽以逆时针方向或顺时针方向环绕所述盘心。

3.如权利要求1所述的线缆固定装置，其特征在于，所述环形盘具有相对的顶面和底面，所述螺旋形凹槽自所述顶面延伸至所述环形盘内。

4.如权利要求3所述的线缆固定装置，其特征在于，所述螺旋形凹槽沿垂直于所述顶面的截面包括矩形槽、半圆形槽或燕尾槽中的一种。

5.如权利要求3所述的线缆固定装置，其特征在于，所述顶面面向或背离所述第二固定组件。

6.如权利要求1所述的线缆固定装置，其特征在于，所述环形盘设有安装内环，所述安装内环邻近所述盘心，内圈穿设所述线缆，外圈绕设所述螺旋形凹槽，所述安装内环上设有沿所述盘心对称的安装孔，所述第一线缆夹夹紧所述线缆，并通过所述安装孔固定连接所述环形盘。

7.如权利要求6所述的线缆固定装置，其特征在于，所述第一线缆夹设于所述环形盘的底面，且通过螺栓固定连接所述安装孔。

8.如权利要求1至7中任一项所述的线缆固定装置，其特征在于，所述第二固定组件包括沿所述轴心线设置的第二线缆夹、轴承及法兰，所述第二线缆夹夹紧所述线缆并固定连接所述轴承的内圈，所述轴承的外圈转动连接所述法兰的内圈，所述法兰的外圈固定连接所述基座。

9.如权利要求8所述的线缆固定装置，其特征在于，所述第一线缆夹与所述第二线缆夹均为环形夹，所述环形夹包括一组对称铰接的半圆环形夹片，所述半圆环形夹片之间形成开口。

10.一种机器人，包括线缆固定装置，其特征在于，所述线缆固定装置为权利要求1至9中任一项所述的线缆固定装置。

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