CN210115915U - 一种绳驱动机械臂的传动绳预紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及绳驱动机器人领域。目的是提供一种绳驱动机械臂的传动绳预紧装置，该装置应具有结构简单、调节方便、可靠性好的特点。技术方案是：一种绳驱动机械臂的传动绳预紧装置，其特征在于：该装置包括固定在基板上的预紧块安装板、可转动地定位在预紧块安装板上的第一导向轮、可滑动地定位在预紧块安装板上的预紧块、可转动地定位在预紧块上的第二导向轮、用于推动预紧块沿着预紧块安装板表面移动的调节机构；所述调节机构包括固定在预紧块安装板上的连接块、设置在预紧块上的调节孔、可转动地定位在连接块上并与调节孔螺纹啮合的调节螺栓。

Description

一种绳驱动机械臂的传动绳预紧装置

技术领域

本实用新型涉及绳驱动机器人领域，具体是一种绳驱动机械臂的传动绳预紧装置。

背景技术

如今机械臂在大规模高精度加工中的应用非常广泛。一般的机械臂由于其局限性，无法满足某些特定场合的需要，因此越来越多的学者把目光转向了柔性传动的机械臂上。绳索是一种可靠的柔性传动介质，其质量轻的特点不仅可以降低关节的重量，而且在传动过程中产生的振动也较小，同时还能达到刚性传动的精度，十分适合远距离传动。

采用绳传动的机械臂中，绳索通常采用钢丝绳，钢丝绳在运动时会因松弛而发生缠绕，也会因受力而产生挤压变形，甚至出现破丝，缩短了钢丝绳的使用寿命，并且基于张紧力的要求，必须配置一个预紧装置，不仅要提供稳定的预紧力，而且也要根据机械臂的负载情况方便地调整绳索张力。

如图8所示，现有的预紧装置设计不够合理，传动绳4-2与绳孔9的边缘会发生接触并出现较大弯折(如图8所示)，传动绳在运动时受到较大的摩擦力容易发生磨损，不仅影响了传动绳的正常工作，而且缩短了传动绳的使用寿命。因此设计一个结构简单、实用性能好、利于传动的预紧装置是非常重要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种绳驱动机械臂的传动绳预紧装置，该装置应具有结构简单、调节方便、可靠性好的特点。

本实用新型的技术方案是：

一种绳驱动机械臂的传动绳预紧装置，其特征在于：该装置包括固定在基板上的预紧块安装板、可转动地定位在预紧块安装板上的第一导向轮、可滑动地定位在预紧块安装板上的预紧块、可转动地定位在预紧块上的第二导向轮、用于推动预紧块沿着预紧块安装板表面移动的调节机构；所述调节机构包括固定在预紧块安装板上的连接块、设置在预紧块上的调节孔、可转动地定位在连接块上并与调节孔螺纹啮合的调节螺栓。

所述预紧块安装板上设有滑槽，预紧块上设有与滑槽配合的滑块；所述调节螺栓的长度方向平行于滑槽的长度方向。

所述滑槽的长度方向垂直于基板；所述第一导向轮的转动轴线与第二导向轮的转动轴线互相平行并且还平行于基板的平面。

所述第一导向轮包括垂直固定在预紧块安装板上的第一支撑轴以及可转动地定位在第一支撑轴上的第一轴套；所述第二导向轮包括垂直固定在预紧块上的第二支撑轴以及可转动地定位在第二支撑轴上的第二轴套。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型可广泛应用于如绳驱动机器人、绳驱动机械臂等众多需要张紧的绳驱动场合，通过两个导向轮的过渡作用来避免传动绳与孔之间的接触，并通过调节机构来实现传动绳的张紧，大大减少了传动绳在运转过程中产生的变形量与摩擦力，提高了整个装置的寿命与可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图之一。

图2是本实用新型的立体结构示意图之二。

图3是本实用新型的放大结构示意图。

图4是本实用新型中预紧块安装板的放大结构示意图。

图5是本实用新型中预紧块的放大结构示意图。

图6是本实用新型的工作状态示意图之一(绳索处于松弛状态)。

图7是本实用新型的工作状态示意图之二(绳索处于张紧状态)。

图8是改进前的传动绳工作状态示意图。

图9是绳驱动机械臂的立体结构示意图之一。

图10是绳驱动机械臂的立体结构示意图之二。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

如图1所示，一种绳驱动机械臂的传动绳预紧装置，包括预紧块安装板8-1、预紧块8-2、第一导向轮、第二导向轮以及调节机构。

所述预紧块安装板固定在基板1上(两块板的平面相互垂直)，预紧块安装板上设有滑槽8-1-8，滑槽的长度方向垂直于基板。所述第一导向轮可转动地定位在预紧块安装板上，第一导向轮的转动轴线平行于基板的平面。

所述预紧块上设有嵌入滑槽的滑块8-2-8，另有起限位作用的滑块垫片8-5通过滑块螺栓8-4固定在滑块上(滑块垫片及滑块螺栓直径大于滑槽宽度，避免滑块从滑槽中脱出)，滑块的长度(即滑块在图5中左右方向的长度)稍大于预紧块安装板的厚度，以通过滑槽与滑块的配合可确保预紧块在预紧块安装板表面移动。所述第二导向轮可转动地定位在预紧块上，第二导向轮的转动轴线平行于第一导向轮的转动轴线。

所述第一导向轮、第二导向轮的位置与基板上绳孔的位置相对应。所述第一导向轮包括第一支撑轴8-1-2与第一轴套8-1-5，第一支撑轴垂直固定在预紧块安装板上，第一轴套可转动地定位在第一支撑轴上；第一支撑轴上还设有第一挡片用于限制第一轴套的轴向位移，第一挡片8-1-4通过第一螺钉8-1-3固定在第一支撑轴上，使得第一轴套只能转动。所述第二导向轮包括第二支撑轴8-2-2与第二轴套8-2-5，第二支撑轴垂直固定在预紧块上，第二轴套可转动地定位在第二支撑轴上；第二支撑轴上还设有第二挡片用于限制第二轴套的轴向位移，第二挡片8-2-3通过第二螺钉8-2-4固定在第二支撑轴上，使得第二轴套只能转动。

所述调节机构包括连接块8-1-6与调节螺栓8-3。所述连接块固定在预紧块安装板上，预紧块上设有调节孔8-2-7(调节孔设有内螺纹)，调节螺栓与调节孔螺纹啮合，调节螺栓的前端穿过调节孔后可转动地抵靠在连接块上(施力于第二导向轮上的传动绳，通过预紧块将压力传递给调节螺栓，使得调节螺栓的前端始终抵靠在连接块上)，调节螺栓的长度方向平行于滑槽的长度方向。

本实用新型的工作原理是：

如图9和图10所示，绳驱动机械臂的结构中，大臂7可转动地铰接在基板上，大臂上设有大臂绳轮5.1(大臂绳轮与大臂的铰接轴同轴固定)，小臂6可转动地铰接在大臂上，小臂上设有小臂绳轮5.2(小臂绳轮与小臂的铰接轴同轴固定；小臂也与小臂的铰接轴固定)，基板底部设有两个固定绳轮3，每个固定绳轮各由一个电机2驱动，小臂绳轮与其中一个固定绳轮之间以及大臂绳轮与另一个固定绳轮之间分别缠绕有传动绳4，基板上设有供传动绳穿越的绳孔9。电机带动固定绳轮转动时，固定绳轮通过传动绳带动大臂绳轮或小臂绳轮转动，从而实现机械臂的运动。

所述基板底部分别设置两个传动绳预紧装置，每个传动绳预紧装置对应一条传动绳。传动绳在绕过第一导向轮与第二导向轮后，直接穿过基板的绳孔，不会绳孔的边缘与内壁发生接触；当传动绳松动时(如图6所示)或者需要根据负载要求调整张力时，转动调节螺栓调节预紧块的位置，从而改变两个导向轮的间距，达到使传动绳张紧或松动的目的。

Claims (4)

1.一种绳驱动机械臂的传动绳预紧装置，其特征在于：该装置包括固定在基板(1)上的预紧块安装板(8-1)、可转动地定位在预紧块安装板上的第一导向轮、可滑动地定位在预紧块安装板上的预紧块(8-2)、可转动地定位在预紧块上的第二导向轮、用于推动预紧块沿着预紧块安装板表面移动的调节机构；所述调节机构包括固定在预紧块安装板上的连接块(8-1-6)、设置在预紧块上的调节孔(8-2-7)、可转动地定位在连接块上并与调节孔螺纹啮合的调节螺栓(8-3)。

2.根据权利要求1所述的一种绳驱动机械臂的传动绳预紧装置，其特征在于：所述预紧块安装板上设有滑槽(8-1-8)，预紧块上设有与滑槽配合的滑块(8-2-8)；所述调节螺栓的长度方向平行于滑槽的长度方向。

3.根据权利要求2所述的一种绳驱动机械臂的传动绳预紧装置，其特征在于：所述滑槽的长度方向垂直于基板；所述第一导向轮的转动轴线与第二导向轮的转动轴线互相平行并且还平行于基板的平面。

4.根据权利要求3所述的一种绳驱动机械臂的传动绳预紧装置，其特征在于：所述第一导向轮包括垂直固定在预紧块安装板上的第一支撑轴(8-1-2)以及可转动地定位在第一支撑轴上的第一轴套(8-1-5)；所述第二导向轮包括垂直固定在预紧块上的第二支撑轴(8-2-2)以及可转动地定位在第二支撑轴上的第二轴套(8-2-5)。

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