CN203697031U - 多轴机器人关节内走线结构 - Google Patents

Abstract

多轴机器人关节内走线结构，依次设有上机械臂、谐波减速机、同步带轴、下机械臂和伺服电机，所述上机械臂、谐波减速机、同步带轴与下机械臂设有沿关节转轴贯通的轴孔，贯穿所述上机械臂、谐波减速机、同步带轴与下机械臂的轴孔设有一穿线管。本实用新型不仅能够防止穿过机器人关节内部的导线因机器人运行而绕线崩断，还能够防止导线磨损，保证了机器人的正常高速运行。

Description

多轴机器人关节内走线结构

技术领域

本实用新型涉及机器人技术，特别是涉及一种能够防止导线绕线和磨损的关节内走线结构。

背景技术

机械臂是模仿人类手臂功能研发而成机器人系统，通过若干电机伺服机构控制各个关节的折弯姿势以完成一套复杂的收放操作。而电机的供电导线好比机械臂的血管，若是导线断裂就会使机械臂的某个关节瘫痪。

现在市面上大多数机械臂采用的是机械臂外走线方式，然而随着五自由度、六自由度机械臂的普及，裸露在外的导线需要留足长度以配合机械臂运动，一来增加了导线的材料费用，二来提高了因绕线带来的断裂风险，三来容易碰到生产线上的加工品，导致生产事故。

对于关节内走线的方案也已经有一些研究成果。例如：中国专利CN200610009739.4“具有走线中心孔的机器人臂”公开了一种在机械关节内设置走线孔的设计方案，此方案能够很好地解决因为绕线而令导线断裂的问题，然而导线仍然能与旋转着的机械关节内壁摩擦，导线仍有断裂隐患；而中国专利CN00800051.4 “用于关节机构的旋转轴承装置、关节装置、走线装置和机器人装置”中公开了一种行走机器人，其旋转轴设有供导线穿过的凹槽，旋转轴外配有环状件，可防止旋转中导线从凹槽中跳出，然而旋转轴与环状件之间会有快速的相对运动，避免导线磨损的效果依然不佳。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够防止导线绕线和磨损的关节内走线结构。

多轴机器人关节内走线结构，依次设有上机械臂、谐波减速机、同步带轴、下机械臂和伺服电机，其特征在于：所述上机械臂、谐波减速机、同步带轴与下机械臂设有沿关节转轴贯通的轴孔，贯穿所述上机械臂、谐波减速机、同步带轴与下机械臂的轴孔设有一穿线管。

在一些实施方案中，所述伺服电机通过电机安装板固定于所述下机械臂内部，所述电机安装板设有轴孔，所述穿线管下部穿过所述电机安装板的轴孔且通过下轴承与所述电机安装板轴孔活动相连。

优选的，所述电机安装板轴孔下方设有下轴承压板，所述下轴承压板固定于所述穿线管底部。

在一些实施方案中，所述穿线管上部通过上轴承与所述上机械臂内侧活动相连。

优选的，所述上机械臂上方设有上轴承压板，所述上轴承压板固定于所述穿线管顶部。

优选的，所述穿线管内侧还垫有缓冲材料。

本发明创造的有益效果在于：

1、机器人内部线路总是走穿过关节中心的最短路线，机器人动作时导线拉伸距离短，不易出现绕线；

2、导线不跟运动的机械臂直接接触，机械臂快速运动时，穿线管可以保持较小的转动速度，导线磨损速度大大减小；

3、穿线管内壁还设有柔软的缓冲材料，进一步减少了导线的磨损。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图。

图中：1、上机械臂，2、谐波减速机，3、同步带轴，4、下机械臂，5、伺服电机，51、电机安装板，6、穿线管，61、下轴承压板，62、上轴承压板，63、缓冲材料，71、下轴承，72、上轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，多轴机器人关节内走线结构，依次设有上机械臂1、谐波减速机2、同步带轴3、下机械臂4和伺服电机5，其特征在于：上机械臂1、谐波减速机2、同步带轴3与下机械臂4设有沿关节转轴贯通的轴孔，贯穿上机械臂1、谐波减速机2、同步带轴3与下机械臂4的轴孔设有一穿线管6。由此，机器人的导线可以直接沿穿线管内部布设，导线无需裸露在外，防止了导线碰到生产线上的其他设备和产品。

伺服电机5通过电机安装板51固定于下机械臂4内部，电机安装板51设有轴孔，穿线管6下部穿过电机安装板51的轴孔且通过下轴承71与电机安装板51轴孔活动相连。电机安装板51轴孔下方设有下轴承压板61，下轴承压板61固定于穿线管6底部。由此，穿线管6在上机械臂1转动时底部是通过轴承71滑动的，减小了关节转动阻力，而下轴承压板61可以防止轴承71掉出，并使穿线管6限位在关节内。

穿线管6上部通过轴承72与上机械臂1内侧活动相连。上机械臂1上方设有上轴承压板62，上轴承压板62固定于穿线管6顶部。由此，穿线管6在上机械臂1转动时顶部是通过轴承72滑动的，减小了关节转动阻力，而上轴承压板62可以防止上轴承72掉出，并使穿线管6限位在关节内。

穿线管6内侧还垫有缓冲材料63。由此，穿线管6与内部导线的摩擦可以进一步减小，将磨损控制在允许范围内。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.多轴机器人关节内走线结构，依次设有上机械臂、谐波减速机、同步带轴、下机械臂和伺服电机，其特征在于：所述上机械臂、谐波减速机、同步带轴与下机械臂设有沿关节转轴贯通的轴孔，贯穿所述上机械臂、谐波减速机、同步带轴与下机械臂的轴孔设有一穿线管。

2.根据权利要求1所述多轴机器人关节内走线结构，其特征在于：所述伺服电机通过电机安装板固定于所述下机械臂内部，所述电机安装板设有轴孔，所述穿线管下部穿过所述电机安装板的轴孔且通过下轴承与所述电机安装板轴孔活动相连。

3.根据权利要求1或2所述多轴机器人关节内走线结构，其特征在于：所述电机安装板轴孔下方设有下轴承压板，所述下轴承压板固定于所述穿线管底部。

4.根据权利要求1所述多轴机器人关节内走线结构，其特征在于：所述穿线管上部通过上轴承与所述上机械臂内侧活动相连。

5.根据权利要求1或4所述多轴机器人关节内走线结构，其特征在于：所述上机械臂上方设有上轴承压板，所述上轴承压板固定于所述穿线管顶部。

6.根据权利要求1所述多轴机器人关节内走线结构，其特征在于：所述穿线管内侧还垫有缓冲材料。