CN115157318A - 一种多自由度机械手电缆用保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多自由度机械手电缆用保护装置，包括底盘、设置在底盘上的机械手、与机械手配合的末端执行器，还包括：万向支架，用于连接电缆护套并使电缆护套与机械手保持同步运动；平移滑动装置，设置在机械手上且与机械手配合，使得附着在机械手上的电缆护套与机械手产生相对位移；感应装置，设置在平移滑动装置侧端，防止平移滑动装置移动时超出极限距离出错。本发明通过固定在机械手前端的万向支架和平移滑动装置，使得附着在机械手上的主电缆与机械手产生相对位移，从而避免主电缆跟随机械手作出各种极限弯曲、拉伸或者压缩，有效保护了主电缆的胶皮和绝缘橡胶皮，延长了主电缆的寿命，节省了设备维护成本。

Description

一种多自由度机械手电缆用保护装置

技术领域

本发明涉及六自由度点焊机械手领域，具体是一种多自由度机械手电缆用保护装置。

背景技术

机器人焊接取代人工焊接的方式已经在现有的工厂一线得到了应用。现有六自由度点焊机械手，复杂的焊接角度下，附着在机械手上的主电缆受到各个方向的扭曲、拉伸或者压缩，导致电缆的保护胶皮和绝缘橡胶皮极易开裂，一旦开裂，就会出现漏电等安全事故，必须立即更换整根主电缆，而更换电缆就需要设备停机，影响了工厂的生产效率，其维修工时也相对较长，而且换下来的主缆只能报废，造成了比较大的损失。

因此，缺少一种能够对电缆进行保护的装置，以延长电缆的寿命。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种多自由度机械手电缆用保护装置。

一种多自由度机械手电缆用保护装置，包括底盘、设置在底盘上的机械手、与机械手配合的末端执行器，还包括：

万向支架，固定在机械手前端，用于连接电缆护套并使电缆护套与机械手保持同步运动；

平移滑动装置，设置在机械手上且与机械手配合，使得附着在机械手上的电缆护套与机械手产生相对位移，所述电缆护套供主电缆穿过，所述电缆护套的一端与万向支架连接；

感应装置，设置在平移滑动装置侧端，防止平移滑动装置移动时超出极限距离出错。

作为本发明的进一步改进，所述的万向支架包括固定在机械手前端的第一支座、与第一支座垂直布置且能相对第一支座转动的第一轴，还包括固定架，该固定架具有第二轴，所述第二轴与第一轴垂直布置且能相对第一轴转动。

作为本发明的进一步改进，所述第一支座具有第一转动座，该第一转动座与第一轴通过轴承连接。

作为本发明的进一步改进，所述第一轴具有第二转动座，所述第二轴插入到第二转动座内，且与第二转动座之间采用轴承连接。

作为本发明的进一步改进，所述的平移滑动装置包括设置在机械手上端的底板、设置在底板上的两组轨道、设置在两组轨道之间用于实现左右滑动的空压气缸、设置在空压气缸输出端的缩管箱，所述电缆护套与缩管箱连接；所述缩管箱包括容纳槽，所述电缆护套贯穿容纳槽，所述电缆护套位于容纳槽的部分外侧套装有弹簧。

作为本发明的进一步改进，所述的空压气缸驱动并将控制空压气缸的电磁阀的信号接入机械手的控制程序。

作为本发明的进一步改进，所述的缩管箱为立体方形。

作为本发明的进一步改进，所述的缩管箱为航空铝制成。

具体的，所述电缆护套为波纹管状结构，可弯曲变形，从而能够很好的跟随机械手执行相应的动作。

作为本发明的进一步改进，所述电缆护套位于容纳槽的部分外侧设有挤压凸台，所述弹簧的一端抵靠在挤压凸台上，所述弹簧的另一端抵靠在容纳槽的内壁上。

作为本发明的进一步改进，所述的感应装置包括分别设置在底板两端的接近开关，所述的接近开关为电感式接近开关。

本发明的有益效果是：本发明通过固定在机械手前端的万向支架和平移滑动装置，使得附着在机械手上的主电缆与机械手产生相对位移，从而避免主电缆跟随机械手作出各种极限弯曲、拉伸或者压缩，有效保护了主电缆的胶皮和绝缘橡胶皮，延长了主电缆的寿命，节省了设备维护成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明的局部立体结构示意图；

图4为本发明的平移滑动装的立体结构示意图；

图5为本发明的万向支架的立体结构示意图；

图6为本发明的缩管箱的立体结构示意图。

图中，1、底盘；2、机械手；3、平移滑动装置；4、第二轴；5、电缆护套；5a、挤压凸台；6、末端执行器；7、缩管箱；7a、容纳槽；8、主电缆；9、万向支架；10、两组轨道；11、底板；12、空压气缸；13、接近开关；14、第一支座；15、第一转动座；16、第一轴；17、第二转动座；18、弹簧；19、固定架。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图6所示，一种多自由度机械手电缆用保护装置，包括底盘1、设置在底盘1上的机械手2、与机械手2配合的末端执行器6，还包括：

万向支架9，固定在机械手2前端，用于连接电缆护套5并使电缆护套5与机械手2保持同步运动；

平移滑动装置3，设置在机械手2上且与机械手2配合，使得附着在机械手2上的电缆护套5与机械手2产生相对位移，所述电缆护套5供主电缆8穿过，所述电缆护套5的一端与万向支架9连接；

感应装置，设置在平移滑动装置侧端，防止平移滑动装置移动时超出极限距离出错。

本发明将主电缆8容纳在电缆护套5内，能起到良好的防护作用。

具体的，如图5所示，本发明所述的万向支架9作为一种被动件，所述的万向支架9包括固定在机械手2前端的第一支座14、与第一支座14垂直布置且能相对第一支座14转动的第一轴16，还包括固定架19，该固定架19具有第二轴4，所述第二轴4与第一轴16垂直布置且能相对第一轴16转动。

所述第一支座14具有第一转动座15，该第一转动座15与第一轴16通过轴承连接。

所述第一轴16具有第二转动座17，所述第二轴4插入到第二转动座17内，且与第二转动座17之间采用轴承连接。

由于机械手2在工作时是不停的转动和变换位置的，当机械手2发生移动，则主电缆8也会相应的被牵动，此时就可以借助于第二轴4相对于第一轴16的转动，以及第一轴16相对于第一支座14的转动，使得主电缆8的方位和角度也能及时的与机械手2位姿相对应，保证了灵活性。

本发明通过万向支架和平移滑动装置，使得附着在机械手2上的主电缆8与机械手2产生相对位移，从而避免主电缆8跟随机械手2作出各种极限弯曲、拉伸或者压缩，有效保护了主电缆8的胶皮和绝缘橡胶皮，延长了主电缆8的寿命，节省了机器人电缆维护的成本。

所述的平移滑动装置3包括设置在机械手2上端的底板11、设置在底板11上的两组轨道10、设置在两组轨道10之间用于实现左右滑动的空压气缸12、设置在空压气缸12输出端的缩管箱7，所述电缆护套5与缩管箱7连接。

具体的，如图6所示，所述缩管箱7包括容纳槽7a，所述电缆护套5贯穿容纳槽7a，所述电缆护套5位于容纳槽7a的部分外侧套装有弹簧18。

实际应用中，可以将控制空压气缸12的电磁阀的信号接入机械手2的控制程序，以方便后期的操控。

所述的缩管箱7为立体方形。

所述的缩管箱7为航空铝制成，不易损坏，抗压抗打能力强。

具体的，所述电缆护套5为波纹管状结构，可弯曲变形，从而能够很好的跟随机械手2执行相应的动作。

如图6所示，所述电缆护套5位于容纳槽7a的部分外侧设有挤压凸台5a，所述弹簧18的一端抵靠在挤压凸台5a上，所述弹簧18的另一端抵靠在容纳槽7a的内壁上。主电缆8缩在缩管箱7里面，在主电缆8进行弯曲、拉伸、或者压缩时，能够自动回弹收缩，减少主电缆8受到的外界伤害。

弹簧18在未受到挤压力时的状态正如图6展示的一样，当机械手2开始执行相应的动作时，可能会拖拽主电缆8，这样挤压凸台5a开始向着容纳槽7a的另一侧移动，并对弹簧18进行挤压，由于挤压凸台5a的移动也会带动主电缆8的移动，从而满足了在机械手2活动空间内的主电缆8的供给；当机械手2的活动位置不需要过长的主电缆8时，则挤压凸台5a在弹簧18的弹性恢复力的作用下开始复位，将多余主电缆8由缩管箱7的外侧拖拽进入容纳槽7a内，有效的避免了因外界的主电缆8过多而对机器人的运动造成影响。

所述的感应装置包括分别设置在底板11两端的接近开关13，所述的接近开关为电感式接近开关。本发明将接近开关13布置在底板11两端，这样可以对缩管箱7跟随空压气缸12输出端移动的两个极限位置进行检测，当接近开关13感应到缩管箱7后，即可给出反馈信息给到外接的控制部分。

具体的，为了实现控制的集成，可以跟机械手的控制程序结合在一起，当空压气缸12的电磁阀的信号接入机械手2的控制程序，电磁阀得电后就靠近接近开关13。

实际使用时，焊接工程师在调试机械手2焊接轨迹过程中，根据机械手2工作工况对主电缆8的弯曲、拉伸或者压缩情况，可随时在调试程序里调用平移滑动装置，减小主电缆8的弯曲、拉伸或者压缩，从而有效保护了主电缆8。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种多自由度机械手电缆用保护装置，包括底盘(1)、设置在底盘(1)上的机械手(2)、与机械手(2)配合的末端执行器(6)，其特征在于：还包括：

万向支架(9)，固定在机械手(2)前端，用于连接电缆护套(5)并使电缆护套(5)与机械手(2)保持同步运动；

平移滑动装置(3)，设置在机械手(2)上且与机械手(2)配合，使得附着在机械手(2)上的电缆护套(5)与机械手(2)产生相对位移，所述电缆护套(5)供主电缆(8)穿过，所述电缆护套(5)的一端与万向支架(9)连接；

感应装置，设置在平移滑动装置的侧端，防止平移滑动装置移动时超出极限距离出错。

2.根据权利要求1所述的一种多自由度机械手电缆用保护装置，其特征在于：所述的万向支架(9)包括固定在机械手(2)前端的第一支座(14)、与第一支座(14)垂直布置且能相对第一支座(14)转动的第一轴(16)，还包括固定架(19)，该固定架(19)具有第二轴(4)，所述第二轴(4)与第一轴(16)垂直布置且能相对第一轴(16)转动。

3.根据权利要求2所述的一种多自由度机械手电缆用保护装置，其特征在于：所述第一支座(14)具有第一转动座(15)，该第一转动座(15)与第一轴(16)通过轴承连接。

4.根据权利要求2所述的一种多自由度机械手电缆用保护装置，其特征在于：所述第一轴(16)具有第二转动座(17)，所述第二轴(4)插入到第二转动座(17)内，且与第二转动座(17)之间采用轴承连接。

5.根据权利要求1所述的一种多自由度机械手电缆用保护装置，其特征在于：所述的平移滑动装置(3)包括设置在机械手(2)上端的底板(11)、设置在底板(11)上的两组轨道(10)、设置在两组轨道(10)之间用于实现左右滑动的空压气缸(12)、设置在空压气缸(12)输出端的缩管箱(7)，所述电缆护套(5)与缩管箱(7)连接；所述缩管箱(7)包括容纳槽(7a)，所述电缆护套(5)贯穿容纳槽(7a)，所述电缆护套(5)位于容纳槽(7a)的部分外侧套装有弹簧(18)。

6.根据权利要求5所述的一种多自由度机械手电缆用保护装置，其特征在于：所述的缩管箱(7)为立体方形。

7.根据权利要求5所述的一种多自由度机械手电缆用保护装置，其特征在于：所述的缩管箱(7)为航空铝制成。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的一种多自由度机械手电缆用保护装置，其特征在于：所述电缆护套(5)位于容纳槽(7a)的部分外侧设有挤压凸台(5a)，所述弹簧(18)的一端抵靠在挤压凸台(5a)上，所述弹簧(18)的另一端抵靠在容纳槽(7a)的内壁上。

9.根据权利要求1所述的一种多自由度机械手电缆用保护装置，其特征在于：所述的感应装置包括分别设置在底板(11)两端的接近开关(13)。

10.根据权利要求5至7中任一项所述的一种多自由度机械手电缆用保护装置，其特征在于：所述电缆护套(5)为波纹管状结构。

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