CN212170480U - 一种线束保护组件及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种线束保护组件及机器人，该线束保护组件包括盒体和走线盘，盒体设于机器人的外部，用于容纳至少主线束和第一子线束的一端；盒体内部设有至少一个连接器，第一子线束通过连接器与主线束可拆卸连接；走线盘设置于机器人的肘部空腔，包括走线管和线束固定架，用于使第一子线束的一部分能够盘绕于走线管的外周面上并容纳于空腔中，线束固定架用于使第一子线束的另一端转动固定于齿轮盖上。通过上述方式，本申请中的线束保护组件能够在机器人的活动关节处保护主线束与子线束的连接处，提高了线束的使用寿命；且在线束在损坏后，可以对局部线束进行快速更换，不仅拆卸方便，且能够节省更换线束的成本。

Description

一种线束保护组件及机器人

技术领域

本申请涉及机械手领域，尤其涉及一种线束保护组件及机器人。

背景技术

多轴机器人因为具有较多的自由度，因此可以适用于多种使用场合。

然而，该种机器人本体线缆往往采用由底座至小臂制作成一根线缆的设计，并在机器人的活动关节(例如肘部)处放置相关结构件用以固定线缆。该方案的问题在于，活动关节的线缆由于其在工作过程中经常处于旋转状态，使得线缆跟随其同步运动而较易出现问题，例如线缆在活动关节处多次弯折后，可能会出现断裂的风险。

由此，若发现线缆出现损坏则需整体更换，安装时间较长，维修成本较高。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种线束保护组件及机器人，可以保护机器人活动关节处的线束，且可以方便地进行拆卸维修。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：

一种线束保护组件，包括：盒体，设于机器人的外部，所述盒体用于容纳主线束和所述机器人的第一子线束的一端，以使所述主线束与所述第一子线束在所述盒体的内部对应连接；其中，所述盒体内部设有至少一个连接器，所述第一子线束通过所述连接器与所述主线束可拆卸连接；以及走线盘，设置与所述机器人的关节的空腔中，包括走线管和线束固定架，用于使得所述第一子线束的一部分能够盘绕于所述走线管上并容纳于所述空腔中，所述线束固定架用于使得所述第一子线束的另一端固定与相邻所述走线管端部设置的齿轮盖上。

在本申请的一实施例中，线束保护组件包括导管，所述导管绕设于所述机器人的外部，且与所述盒体连通；所述导管用于引导所述主线束进入所述盒体。

在本申请的一实施例中，线束保护组件还包括固定件，用于将所述导管固定于所述机器人的外部，多个所述固定件沿所述导管的缠绕路径设于所述机器人上；其中，所述固定件包括：套接件，设有导通孔，所述导管套设于所述导通孔中；以及限位件，固定于所述机器人的外部上，并与所述套接件连接，以将所述导管固定在所述机器人上。

在本申请的一实施例中，所述限位件设有限位滑轨，所述套接件设有与所述限位滑轨配合的限位块，以避免所述限位件相对所述套接件发生转动。

在本申请的一实施例中，所述盒体开设有安装孔，所述导管与所述盒体连接的一端设有接头，所述接头与所述安装孔连接，以使所述导管与所述盒体连通。

在本申请的一实施例中，所述连接器包括插头和插座，所述插座固定于所述盒体的一侧；其中，所述第一子线束与所述插头连接，所述主线束与所述插座连接，以使所述第一子线束与所述主线束可拆卸连接。

在本申请的一实施例中，线束保护组件还包括穿墙板，固定于所述盒体上，所述穿墙板设有通孔，所述通孔用于容许所述第一子线束之外的其他子线束的一端从所述盒体的外部伸入所述盒体的内部，并与所述主线束连接。

在本申请的一实施例中，所述盒体还包括用于与所述其他子线束连接的其他连接器，所述其他子线束通过所述穿墙板与所述盒体固定连接，所述其他子线束通过所述其他连接器与所述主线束可拆卸连接。

在本申请的一实施例中，所述第一子线束为所述机器人的肘部线束，所述空腔为所述机器人的肘部的空腔。

为解决上述技术问题，本申请提出的一种解决方案是：

一种机器人，包括：活动关节；主线束，用于传输驱动信号和控制信号；至少一子线束，与所述主线束可拆卸连接；以及线束保护组件，设于所述活动关节处，用于保护所述主线束和所述子线束的连接处；其中，所述线束保护组件为如前所述的线束保护组件。

本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请提出一种线束保护组件及机器人，该线束保护组件通过在机器人的肘部额外设置了线束保护组件，使得主线束能够在盒体内部，通过至少一个连接器与肘部线束对应可拆卸连接。由此，在机器人运行的过程中，主线束与肘部线束的连接处可以受到线束保护组件的保护，从而提高了肘部线束的使用寿命；进一步，由于主线束在盒体内部通过连接器与对应肘部线束可拆卸连接，使得肘部线束在损坏后，可以对肘部线束进行快速更换，不仅拆卸方便，且能够节省更换线束的成本。

附图说明

图1是本申请中线束保护组件的结构示意图；

图2是本申请中机器人的肘部结构剖面示意图；

图3是本申请中机器人的肘部结构分解示意图

图4是图1中盒体的结构分解示意图；

图5是图1中固定件的结构分解示意图；

图6是本申请中机器人的结构示意图；

图7是图6中机器人的另一方向上的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

值得注意的是，本申请中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

请参阅图1，图1是本申请提出的一种线束保护组件的结构示意图。本实施例中的线束保护组件100主要用于保护机器人的线束，尤其是位于机器人活动关节(例如肘部)处的线束。

可以理解地，在其他实施例中，本申请中的线束保护组件100还可以用于其他装置或机构中，也可以保护机器人其他活动关节(如肩部或者手部)的线束，本领域的技术人员可以根据实际情况做调整。

以机器人为六轴机器人、机器人肘部线束为第一子线束40为例，具体地，请参阅图2，图2是本申请中机器人的肘部结构剖面示意图。结合图1，以线束保护组件100运用于保护机器人的肘部线缆为例进行具体说明，机器人可以包括一条主线束(未示出)、第一子线束40、和其他子线束20。在本申请的各个实施例中，第一子线束40可以是指设于机器人肘部的线束，用于连接设于肘部的驱动组件连接，其他子线束20可以是指设于机器人其他部位的线束，主线束是指第一子线束40和其他子线束20最终共同连接的线束。在本实施例中，第一子线束40可以以盘绕的方式设于机器人的肘部。

进一步，请参阅图3，图3是本申请中机器人的肘部结构分解示意图。其中，本实施例中的机器人的肘部可以包括第一活动部10和第二活动部30，分别与机器人的大臂(未示出)和小臂(未示出)连接。其中，第一活动部10上设有空腔13，空腔13用于容置第一子线束40(即肘部线束，见图2)，且空腔13内设有齿轮盖12，空腔13外部设有用于覆盖空腔13的盖板11。

进一步，本实施例中的线束保护组件100可以包括盒体110和走线盘。其中，盒体110设于机器人的外部壳体10上，具体可以设于机器人的肘部。盒体110用于容纳主线束和第一子线束40的一端，以使主线束与第一子线束40在盒体110的内部对应连接。盒体110内部设有至少一个连接器116，第一子线束40通过该连接器116与主线束可拆卸连接。

在本申请的一实施例中，走线盘设于空腔13中，包括走线管141和线束固定架142。其中，走线管141的端部相邻齿轮盖12设置，第一子线束40的一部分能够盘绕在走线管141的外周面，并深入走线管141的中空部分，以连接至肘部的驱动组件。也就是说，本实施例中的第一子线束40可以以走线管141的外周面作为支撑面，并绕走线管141的轴心盘设在空腔13中。线束固定架142用于固定第一子线束40，以将第一子线束40固定在齿轮盖12上，使得齿轮盖12在运动时，带动第一子线束40同步转动，从而使得第一子线束40在空腔13中做收紧和放松的动作，从而可以避免第一子线束40的长度限制肘部的运动范围。

通过上述方式，本实施例中线束保护组件100通过在机器人的活动关节处额外设置了线束保护组件100，使得主线束能够在盒体110内部与设置在盒体110内部的至少一个连接器可拆卸连接。由此，在机器人运行的过程中，主线束与第一子线束40的连接处可以受到线束保护组件100的保护，从而提高了线束的使用寿命；进一步，由于主线束在盒体110内部与第一子线束40通过连接器可拆卸连接，使得线束在损坏后，可以对第一子线束40进行快速更换，不仅拆卸方便，且能够节省更换线束的成本。

请继续参阅图1至图3，在一实施例中，线束保护组件100还可以包括导管120，导管120绕设于机器人上，并与盒体110连通。导管120用于容置主线束，并引导进入盒体110。

进一步，请结合图1-3并参阅图4，图4是图1中盒体110的结构分解示意图。在一实施例中，盒体110可以包括盖板113、主体111以及设于主体111一侧的连接器116。其中，主体111固设在机器人的外部壳体10上；盖板113与主体111通过螺栓或螺钉扣合，进而形成容置空间，以使主线束与第一子线束40的连接处能够被收容在盒体110内部。连接器116可以包括插头和插座，插座设于主体111的一侧，与主线束连接，插头与第一子线束40连接，使得主线束在盒体110内与肘部线束40插接(见图2)。

具体地，第一线束40和其他子线束20均可以包括驱动线束和控制线束。驱动线束用于为机器人的功能器件提供驱动动力，控制线束用于为机器人的功能器件提供控制信号，如编码信号。而其他子线束20也可以通过其他连接器(未示出)与主线束对应连接，在此不一一赘述。

为了实现其他子线束20能够穿过盒体110，在一实施例中，盒体110还可以包括穿墙板112，穿墙板112固设在盒体110的一侧面，连接器116可以设置在穿墙板112，或者单独设置；其中，穿墙板112设有通孔。主线束在盒体110的内部与第一子线束40和其他子线束20对应连接后，可以通过穿墙板112上的通孔从盒体110中穿出；或者，其他子线束20在需要与盒体110内部的主线束连接时，其一端也可以通过穿墙板112从盒体110的外部进入盒体110的内部。

进一步，为了实现导管120与盒体110的连通，盒体110的主体111上还开设有安装孔114，导管120与盒体110连通的一端还设有接头121，安装孔114上固设有接头法兰115，通过接头121与接头法兰115配合，使得导管120的一端与盒体110连通。由此，线束能够通过导管120进入盒体110内部。

为了实现导管120能够绕设于机器人上，在一实施例中，线束保护组件100还包括固定件130，固定件130用于固定导管120，且多个固定件130沿导管120的缠绕路径设置在机器人上。

具体地，请结合图1-3并参阅5，图5是图1中固定件130的结构示意图。固定件130可以包括套接件131和限位件132。其中，套接件131上设有导通孔1311，导管120套设于导通孔1311中；限位件132固定与机器人的外部壳体10上，并与套接件131连接，从而将导管120固定在机器人上。限位件132设有安装片1322，且安装片1322上开设有螺孔，通过螺钉或螺栓将安装片1322固定在机器人上。

考虑到导管120在跟随机器人运动的过程中，不可以避免地会与机器人之间产生相对转动。由此，在一实施例中，限位件132上背向机器人100的一面设有限位滑轨1321，套接件131上设有与限位滑轨1321配合的限位块1312。由于滑轨1321为线性设置，使得导管120与机器人之间的运动方向受到了限制，从而避免导管120与机器人之间发生相对转动，由此可以提高导管120与机器人之间的固定效果，并且为导管120的移动留有一定灵活性，方便导管120的伸缩。

本申请提出了一种线束保护组件100，通过设置了相互连通的导管120和盒体110，使得主线束能够通过导管120进入盒体110内部，并在盒体110与第一子线束40和其他子线束20分别通过连接器116和其他连接器对应可拆卸连接。由此，第一子线束40或者其他子线束20在损坏后，可以对局部线束进行快速更换；进一步，通过设置固定件130，通过导管120将线束固定在机器人的外部壳体10上，且能够限制导管120在机器人运行过程中的运动方向，从而可以提高导管120与机器人之间的固定效果。

进一步，请参阅图6和图7，图6是本申请提出的一种机器人200的结构示意图，图7是图6机器人200的另一方向上的结构示意图。本实施例中的机器人200包括活动关节(如：肩部220、肘部240、手部260)、主线束、至少一子线束(例如肘部线束)以及线束保护组件280。机器人200还可以包括其他子线束，例如除肘部线束之外的其他关节对应的线束。其中，本实施例中的线束保护组件280为上述任意实施例中的线束保护组件，在此不一一赘述。其中，主线束用于传输驱动信号和控制信号。以机器人200为六轴机器人，至少一子线束为肘部线束为例，肘部线束290和其他线束在机器人200的活动关节处与主线束可拆卸连接，线束保护组件280可以设于该活动关节处，用于保护主线束与子线束的连接处。

在一实施例中，活动关节可以为机器人200的肘部240，由于肘部240涉及的运动较为频繁和复杂，线束保护组件280可以设置在肘部240，用于保护主线束与子线束在肘部240的连接处。其中，机器人200可以进一步包括大臂230和小臂250。肘部240设有第二驱动件273和第三驱动件274，其他子线束包括第二子线束和第三子线束，大臂230和小臂250分别通过第二子线束和第三子线束与第二驱动件273和第三驱动件274连接。其中，第二驱动件273和第三驱动件274可以为电机。

在一实施例中，小臂250的一端与肘部240中的第三驱动件274连接，另一端还设有第一驱动件275，用于驱动机器人200的末端执行组件相对小臂250进行运动。由于线束保护组件280设于肘部240，距离设于手部260的第一驱动件275具有一定的距离，由此，肘部线束290的一端在设于肘部240的盒体281内与主线束连接后，另一端需要穿过小臂250内部，进而与第一驱动件275连接。其中，第一驱动件275可以为电机。

具体地，肘部240开设有空腔242，小臂250开设有走线管251，空腔242与走线管251连通，并与走线管251同轴设置，以使肘部线束290的一端通过连接器与主线束连接后，另一端能够穿过空腔242并沿走线管251与第一驱动件275连接，进而将驱动信号和控制信号传递至第一驱动件275。

考虑到肘部线束290与第一驱动件275连接的一端需要在小臂250带动第一驱动件275运动过程中进行同步转动，为了避免肘部线束290的长度限制小臂250的运动范围，肘部线束290从盒体281穿出后，以盘绕的方式设于肘部240的空腔242中，进而使得小臂250在运动过程中肘部线束290能够在肘部240的空腔242中以盘绕的方式做放松与收紧的动作，从而可以避免肘部线束290的长度限制小臂250的运动范围。

以线束保护组件280设于肘部240为例，主线束设于线束保护组件280中的导管282中，导管282自机器人200的底座210将主线束引出，通过固定件283绕设于肩部220，并贯穿大臂230的内部，并从肘部240穿出，并最终与设于肘部240的盒体281连通，以使主线束通过导管282进入盒体281内部，并在盒体281内部与肘部线束260、第二子线束和第三子线束连接，并通过肘部线束260、第二子线束和第三子线束将驱动信号和控制信号传输给第一驱动件275、第二驱动件273和第三驱动件274。其中，底座210设有数据接口212，数据接口212可以用于接收外部的驱动信号和控制信号，主线束的一端与数据接口212连接，从而将外部信号通过线束传递至功能器件，以实现对机器人200的驱动和控制。

可以理解地，在其他实施例中，线束保护组件280可以为多个，分别设置在机器人100不同的活动关节处，本领域的技术人员可以根据实际情况调整线束保护组件280的个数和设置位置。

进一步，机器人200的底座210上还设有第四驱动件271，肩部220通过第四驱动件271与底座210连接；其中，肩部220还设有第五驱动件272，大臂230的另一端通过第五驱动件272与肩部连接。由此，末端执行组件可以通过上述多个驱动件的组合，实现多维度的运动。

可以理解地，本领域的技术人员可以根据线束保护组件280的设置位置，进一步调整多条子线束的走线排布。例如，对于连接第四驱动件271的子线束的排布，可以在线束保护组件280设于肩部220时，直接从盒体281中穿出并与设于底座210的第四驱动件271连接。再例如，线束保护组件280还可以设于手部260，由此，子线束从盒体281中穿出后，也可以不经过设于小臂250上的走线管251，而直接与第一驱动件275连接。毫无疑问，本领域的技术人员可以根据实际情况做调整。

综上所述，本申请提出了一种线束保护组件及机器人，该线束保护组件通过设置了相互连通的导管和盒体，使得线束能够通过导管进入盒体内部，并在盒体内部通过设置连接器与多条子线束对应可拆卸连接。由此线束在损坏后，可以对局部线束进行快速更换；通过在机器人的活动关节空腔中设置走线盘，使得子线束盘绕在空腔中，节省空间，并且可随齿轮盖同步转动，从而使得线束在空腔中做收紧和放松的动作，避免线束限制活动关节的运动范围。进一步，通过设置固定件，将线束固定在机器人的外部壳体上，可以提高导管与机器人之间的固定效果；再进一步，本申请中的机器人通过在多个活动关节处设置了线束保护组件，能够使得线束在机器人的运动过程中得到有效的保护，且通过将对应的驱动件与对应的子线束相连，可以在机器人出现故障后，迅速定位，从而提高了解决故障的速度。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种线束保护组件，其特征在于，包括：

盒体，设于机器人的外部，所述盒体用于容纳主线束和所述机器人的第一子线束的一端，以使所述主线束与所述第一子线束在所述盒体的内部对应连接；

其中，所述盒体内部设有至少一个连接器，所述第一子线束通过所述连接器与所述主线束可拆卸连接；以及

走线盘，设置于所述机器人的关节的空腔中，包括走线管和线束固定架，用于使所述第一子线束的一部分能够盘绕于所述走线管上并容纳于所述空腔中，所述线束固定架用于使所述第一子线束的另一端固定于相邻所述走线管的端部设置的齿轮盖上。

2.根据权利要求1所述的线束保护组件，其特征在于，还包括导管，所述导管绕设于所述机器人的外部，且与所述盒体连通；所述导管用于引导所述主线束进入所述盒体。

3.根据权利要求2所述的线束保护组件，其特征在于，还包括固定件，用于将所述导管固定于所述机器人的外部，多个所述固定件沿所述导管的缠绕路径设于所述机器人上；其中，所述固定件包括：

套接件，设有导通孔，所述导管套设于所述导通孔中；以及

限位件，固定于所述机器人的外部上，并与所述套接件连接，以将所述导管固定在所述机器人上。

4.根据权利要求3所述的线束保护组件，其特征在于，所述限位件设有限位滑轨，所述套接件设有与所述限位滑轨配合的限位块，以避免所述限位件相对所述套接件发生转动。

5.根据权利要求2所述的线束保护组件，其特征在于，所述盒体开设有安装孔，所述导管与所述盒体连接的一端设有接头，所述接头与所述安装孔连接，以使所述导管与所述盒体连通。

6.根据权利要求1所述的线束保护组件，其特征在于，所述连接器包括插头和插座，所述插座固定于所述盒体的一侧；其中，所述第一子线束与所述插头连接，所述主线束与所述插座连接，以使所述第一子线束与所述主线束可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的线束保护组件，其特征在于，还包括穿墙板，固定于所述盒体上，所述穿墙板设有通孔，所述通孔用于容许所述第一子线束之外的其他子线束的一端从所述盒体的外部伸入所述盒体的内部，并与所述主线束连接。

8.根据权利要求7所述的线束保护组件，其特征在于，所述盒体还包括用于与所述其他子线束连接的其他连接器，所述其他子线束通过所述穿墙板与所述盒体固定连接，所述其他子线束通过所述其他连接器与所述主线束可拆卸连接。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的线束保护组件，其特征在于，所述第一子线束为所述机器人的肘部线束，所述空腔为所述机器人的肘部的空腔。

10.一种机器人，其特征在于，包括：

活动关节；

主线束，用于传输驱动信号和控制信号；

至少一子线束，与所述主线束可拆卸连接；以及

线束保护组件，设于所述活动关节处，用于保护所述主线束和所述子线束的连接处；其中，所述线束保护组件为权利要求1至9任意一项所述的线束保护组件。

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