CN204997689U - 线管连接机构及水平关节机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水平关节工业机器人的技术领域，尤其是涉及一种线管连接机构及水平关节机器人，包括：线管和第一转动结构；线管的一端通过第一转动结构用于与机器人的臂连接，另一端用于与机器人的基座或者用于与该臂相邻的臂连接。本实用新型提供的线管连接机构，在线管的一端设置有第一转动结构，线管通过第一转动结构与机器人的臂转动连接。当该臂相对于基座转动的过程中，或者与该臂相邻的臂转动的过程中，第一转动结构可以将线管的高速往复扭转运动转化成第一转动结构的转动，从而极大的降低了线管自身的旋转摩擦，提高了线管的使用寿命。

Description

线管连接机构及水平关节机器人

技术领域

本实用新型涉及水平关节工业机器人的技术领域，尤其是涉及一种线管连接机构及水平关节机器人。

背景技术

水平关节工业机器人已广泛应用于各领域。如工业机器人可以完成手表组装，也可以完成手机外壳的打磨等。目前，这种具有基座与臂的水平关节机器人的线缆连接普遍存在的问题是，当臂在高速往复运动的过程中，由于基座不动，基座与臂之间的线缆连接处就会往复扭曲；由于线管往复高速扭曲的寿命有限，导致水平多关节机器人的线管需要每两年左右就得更换。为了解决现有问题，人们设计了机器人管线包。

相关技术中的机器人管线包由两个盒体扣合固定连接构成；包括容纳腔，以及在容纳腔的同侧延伸出的进线管和出线管；在进线管和出线管之间的容纳腔的外形为向容纳腔弯曲的弧线形。容纳腔内的软管的拐角处具有弧度，没有棱角，增加了软管运动的流畅性，减小了软管在容纳腔内的摩损，延长了使用寿命，降低了更换成本。在进线管和出线管间固定肋板，加强机器人管线包的结构牢固性，不易变形。再在肋板上设置定位块，方便两个盒体组装固定时的准确定位。进一步地将两个盒体采用卡扣连接件进行固定连接，方便管线包的拆卸和安装。在安装座上开设多个安装孔，能够适应与更多种机器人连接。

但是，相关技术中的机器人管线包，当臂在转动的过程中，机器人管线包的旋转依然靠自身的旋转摩擦解决，导致机器人管线包使用寿命较短。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供线管连接机构及机器人，以解决现有技术中存在的机器人管线包使用寿命较短的技术问题。

本实用新型提供的一种线管连接机构，包括：线管和第一转动结构；线管的一端通过第一转动结构用于与机器人的臂连接，另一端用于与机器人的基座或者用于与该臂相邻的臂连接。

进一步地，线管远离第一转动结构的一端设置有第二转动结构，线管通过第二转动结构用于与机器人的基座或者用于与第一转动结构连接的臂相邻的臂转动连接。

进一步地，第一转动结构和第二转动结构均为轴承。

进一步地，轴承包括外圈、内圈和多个滚珠；内圈设置在外圈内，多个滚珠设置在内圈和外圈之间；线管与内圈连接，外圈用于与机器人的基座或者臂连接。

进一步地，线管的两端均设置有管线连接件；管线连接件为两端开口的中空壳体，管线连接件的一端与第一转动结构或者第二转动结构连接，线管穿设在线管连接件内。

本实用新型还提供了一种水平关节机器人，包括第一基座和臂，以及上述的线管连接机构；臂的一端与第一基座转动连接；线管的一端通过第一转动结构与臂连接，另一端与第一基座连接。

进一步地，第一基座包括基座本体和连接杆，以及上述的线管连接机构；臂上设置有第一安装孔，基座本体或者连接杆上设置有第二安装孔；连接杆的一端通过第一转轴与基座本体转动连接，另一端通过第二转轴与臂转动连接；第一转动结构设置在第一安装孔内，第二转动结构设置在第二安装孔内。

进一步地，第一转动结构的转动轴线与第二转轴的轴线位于同一条直线上；第二转动结构的转动轴线与第一转轴的轴线位于同一条直线上。

本实用新型还提供了一种水平关节机器人，包括大臂、小臂和第二基座，以及上述的线管连接机构；大臂的一端通过第三转轴与第二基座转动连接，小臂通过第四转轴与大臂转动连接；一个线管连接机构的线管的一端通过第一转动结构与大臂转动连接，另一端通过第二转动结构与第二基座转动连接；另一个线管连接机构的线管的一端通过第一转动结构与大臂转动连接，另一端通过第二转动结构与小臂转动连接。

进一步地，小臂上的第二转动结构的转动轴线与第四转轴的轴线位于同一条直线上。

本实用新型提供的线管连接机构，在线管的一端设置有第一转动结构，线管通过第一转动结构与机器人的臂转动连接。当该臂相对于基座转动的过程中，或者与该臂相邻的臂转动的过程中，第一转动结构可以将线管的高速往复扭转运动转化成第一转动结构的转动，从而极大的降低了线管自身的旋转摩擦，提高了线管的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的线管连接机构的结构示意图；

图2为图1所示的线管连接机构的第二转动结构处的剖视图。

附图标记：

1-线管；2-第一转动结构；3-第二转动结构；

31-内圈；32-滚珠；33-外圈；

4-第一基座；41-基座本体；42-连接杆；

5-臂；6-管线连接件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的线管连接机构的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的一种线管连接机构，包括：线管1和第一转动结构2；线管1的一端通过第一转动结构2用于与机器人的臂5连接，另一端用于与机器人的基座或者用于与该臂5相邻的臂连接。

其中，第一转动结构2的结构形式可以为多种，例如：第一转动结构2包括第一轴套、第一环形凸起和第一环形凹槽；在第一轴套的内壁上，沿该内壁周面延伸的方向，设置有第一环形凹槽；第一环形凸起设置在线管1的一端。将第一轴套固定在机器人的臂5上，利用第一环形凸起和第一环形凹槽相配合实现线管1相对于臂5的转动。

又如：第一转动结构2包括第一环形滑轨和多个第一滑轮；线管1的一端，沿线管1管壁周面延伸的方向，依次间隔的设置有多个第一滑轮；第一环形轨道设置在机器人的臂5上，多个第一滑轮滑设在第一环形轨道上。利用第一滑轮和第一滑轨相配合实现线管1相对于臂5的转动。

线管1的材质可以为多种，例如：可以是不锈钢、硬塑料或者铝合金等质地比较硬的材质，也可以是橡胶或者硅胶等质地较软的材质。

相关的形状可以为多种，例如：U形、折线形或者弧形等等。

线管1的截面形状可以为多种，例如：正方形、圆形、长方形或者椭圆形等等。

本实施例提供的线管连接机构，在线管1的一端设置有第一转动结构2，线管1通过第一转动结构2与机器人的臂5转动连接。当该臂5相对于基座转动的过程中，或者与该臂5相邻的臂转动的过程中，第一转动结构2可以将线管1的高速往复扭转运动转化成第一转动结构2的转动，从而极大的降低了线管1自身的旋转摩擦，提高了线管1的使用寿命。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，线管1远离第一转动结构2的一端设置有第二转动结构3，线管1通过第二转动结构3用于与机器人的基座或者用于与第一转动结构2连接的臂5相邻的臂转动连接。

其中，第二转动结构3的结构形式可以为多种，例如：第二转动结构3包括第二轴套、第二环形凸起和第二环形凹槽；在第二轴套的内壁上，沿该内壁周面延伸的方向，设置有第二环形凹槽；第二环形凸起设置在线管1远离第一转动结构2的一端。将第二轴套固定在机器人的基座或者与第一转动结构2连接的臂5的相邻的臂上，利用第二环形凸起和第二环形凹槽相配合实现线管1相对于基座或者臂的转动。

又如：第二转动结构3包括第二环形滑轨和多个第二滑轮；线管1远离第一转动结构2的一端，沿线管1管壁周面延伸的方向，依次间隔的设置有多个第二滑轮；第二环形轨道设置在机器人的基座或者与第一转动结构2连接的臂5的相邻的臂上，多个第二滑轮滑设在第二环形轨道上。利用第二滑轮和第二滑轨相配合实现线管1相对于基座或者臂的转动。

在本实施例中，线管1的一端设置有第一转动结构2，另一端设置有第二转动结构3，这样，在机器人的臂5转动的过程中，可以将线管1的高速往复的扭转运动转化为第一转动结构2和第二转动结构3的转动，进一步地降低了线管1自身的旋转摩擦，提高了线管1的使用寿命。

图2为图1所示的线管连接机构的第二转动结构处的剖视图。如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，第一转动结构2和第二转动结构3均为轴承。

其中，轴承的种类可以为多种，例如：滚动轴承或者滑动轴承等等。较佳地，轴承包括外圈33、内圈31和多个滚珠32；内圈31设置在外圈33内，多个滚珠32设置在内圈31和外圈33之间；线管1与内圈31连接，外圈33用于与机器人的基座或者臂5连接。

在本实施例中，在线管1的两端均设置有轴承，可以更加顺畅的将线管1的旋转转化成轴承的转动，同时，也进一步地提高了线管连接机构的使用寿命。

如图1和图2所示。在上述实施例的基础上，进一步地，线管1的两端均设置有管线连接件6；管线连接件6为两端开口的中空壳体，管线连接件6的一端与第一转动结构2或者第二转动结构3连接，线管1穿设在管线连接件6内。

其中，管线连接件6的材质可以为多种，例如：不锈钢、塑料或者铝合金等等。

管线连接件6的形状也可以为多种，例如：管线连接件6的截面可以呈圆形、正方形或者长方形等等。较佳地，管线连接件6的一端截面呈圆形，另一端截面可以呈圆形、正方形、长方形或者椭圆形等等。管线连接件6，这样，管线连接件6呈圆形的一端可以与轴承的内圈31连接，另一端即可与线管1连接，从而可以连接多种截面形状的线管1。

另外，为了使管线连接件6与线管1之间的连接更加的稳定，还可以在管线连接件6的侧壁上设置有螺纹孔，该螺纹孔用于穿设螺丝，将螺丝旋入螺纹孔内，并使得螺丝与线管1抵接，从而将线管1固定。

如图1所示，本实用新型还提供了一种水平关节机器人，包括第一基座4和臂5，以及上述的线管连接机构；臂5的一端与第一基座4转动连接；线管1的一端通过第一转动结构2与臂5连接，另一端与第一基座4连接。

本实施例提供的水平关机机器人，在线管1的一端设置有第一转动结构2，线管1通过第一转动结构2与机器人的臂5转动连接。当该臂5相对于基座转动的过程中，第一转动结构2可以将线管1的高速往复扭转运动转化成第一转动结构2的转动，从而极大的降低了线管1自身的旋转摩擦，提高了线管1的使用寿命，不需要每个一端时间更换一次线管1，便于使用者使用。

如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，第一基座4包括基座本体41和连接杆42，以及上述的线管连接机构；臂5上设置有第一安装孔，基座本体41或者连接杆42上设置有第二安装孔；连接杆42的一端通过第一转轴与基座本体41转动连接，另一端通过第二转轴与臂5转动连接；第一转动结构2设置在第一安装孔内，第二转动结构3设置在第二安装孔内。

在本实施例中，线管1的一端设置有第一转动结构2，另一端设置有第二转动结构3，这样，在机器人的臂5转动的过程中，可以将线管1的高速往复的扭转运动转化为第一转动结构2和第二转动结构3的转动，进一步地降低了线管1自身的旋转摩擦，提高了线管1的使用寿命，同时，也减少了线管1对水平关机机器人的束缚，提高水平关节机器人的工作效率。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，第一转动结构2的转动轴线与第二转轴的轴线位于同一条直线上；第二转动结构3的转动轴线与第一转轴的轴线位于同一条直线上。

其中，第一转动结构2和第二转动结构3以某一直线做旋转运动的，该直线即为实施例中提到的转动轴线。

在本实施例中，使第一转动结构2的转动轴线与第二转轴的轴线位于同一条直线上，使第二转动结构3的转动轴线与第二转轴的轴线位于同一条直线上。这样，不论机器人的臂5相对于连接杆42转动，还是连接杆42相对于基座本体41转动，线管1的扭转均可完全的转化为第一转动结构2和第二转动结构3的扭转，从而进一步地提高了线管1的使用寿命。

在上述实施例的基础上，本实用新型还提供了一种水平关节机器人，包括大臂、小臂和第二基座，以及上述的线管连接机构；大臂的一端通过第三转轴与第二基座转动连接，小臂通过第四转轴与大臂转动连接；一个线管连接机构的线管1的一端通过第一转动结构2与大臂转动连接，另一端通过第二转动结构3与第二基座转动连接；另一个线管连接机构的线管1的一端通过第一转动结构2与大臂转动连接，另一端通过第二转动结构3与小臂转动连接。

其中，小臂上的第二转动结构3的转动轴线与第四转轴的轴线位于同一条直线上。

在本实施例中，在第二基座和大臂之间，以及大臂和小臂之间均设置有线管连接机构，从而在大臂和小臂运动的过程中，将线管1的扭转转化成第一转动结构2和第二转动结构3的转动，从而减少了线管1的磨损，提高了线管连接机构的使用寿命，从而降低水平关节机器人的维修和维护成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种线管连接机构，其特征在于，包括：线管和第一转动结构；

所述线管的一端通过所述第一转动结构用于与机器人的臂连接，另一端用于与机器人的基座或者用于与该臂相邻的臂连接。

2.根据权利要求1所述的线管连接机构，其特征在于，所述线管远离所述第一转动结构的一端设置有第二转动结构，所述线管通过所述第二转动结构用于与所述机器人的基座或者用于与所述第一转动结构连接的臂相邻的臂转动连接。

3.根据权利要求2所述的线管连接机构，其特征在于，所述第一转动结构和所述第二转动结构均为轴承。

4.根据权利要求3所述的线管连接机构，其特征在于，所述轴承包括外圈、内圈和多个滚珠；

所述内圈设置在所述外圈内，多个所述滚珠设置在所述内圈和所述外圈之间；所述线管与所述内圈连接，所述外圈用于与所述机器人的基座或者臂连接。

5.根据权利要求2-4任一项所述的线管连接机构，其特征在于，所述线管的两端均设置有管线连接件；

所述管线连接件为两端开口的中空壳体，所述管线连接件的一端与所述第一转动结构或者所述第二转动结构连接，所述线管穿设在所述线管连接件内。

6.一种水平关节机器人，包括第一基座和臂，其特征在于，还包括如权利要求1-5任一项所述的线管连接机构；

所述臂的一端与所述第一基座转动连接；所述线管的一端通过所述第一转动结构与所述臂连接，另一端与所述第一基座连接。

7.一种水平关节机器人，包括基座本体、臂和连接杆，其特征在于，还包括如权利要求2-5任一项所述的线管连接机构；

所述臂上设置有第一安装孔，所述基座本体或者所述连接杆上设置有第二安装孔；所述连接杆的一端通过第一转轴与所述基座本体转动连接，另一端通过第二转轴与所述臂转动连接；

所述第一转动结构设置在所述第一安装孔内，所述第二转动结构设置在所述第二安装孔内。

8.根据权利要求7所述的水平关节机器人，其特征在于，所述第一转动结构的转动轴线与所述第二转轴的轴线位于同一条直线上；

所述第二转动结构的转动轴线与所述第一转轴的轴线位于同一条直线上。

9.一种水平关节机器人，包括大臂、小臂和第二基座，其特征在于，还包括如权利要求2-5任一项所述的线管连接机构；

所述大臂的一端通过第三转轴与所述第二基座转动连接，所述小臂通过第四转轴与所述大臂转动连接；

一个所述线管连接机构的线管的一端通过所述第一转动结构与所述大臂转动连接，另一端通过所述第二转动结构与所述第二基座转动连接；

另一个所述线管连接机构的线管的一端通过所述第一转动结构与所述大臂转动连接，另一端通过所述第二转动结构与所述小臂转动连接。

10.根据权利要求9所述的水平关节机器人，其特征在于，所述小臂上的第二转动结构的转动轴线与所述第四转轴的轴线位于同一条直线上。