机械臂线束引导节及工业机械臂总成 |
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| 申请号 | CN202410148127.1 | 申请日 | 2024-02-02 | 公开(公告)号 | CN117996673A | 公开(公告)日 | 2024-05-07 |
| 申请人 | 苏州灵猴机器人有限公司; | 发明人 | 盛杰; 王祥祥; 曹俊; 邓汉文; 吴亮; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于工业机器技术领域，公开了一种 机械臂 线束 引导节及工业机械臂总成，该机械臂线束引导节的两端分别连接于两个机械臂上，包括回转组件和对接组件，回转组件包括回转件，回转件设于两个机械臂中的任一个，回转件可旋转地插设于机械臂上，对接组件包括第一 管接头 、第二管接头和弹性 套管 ，第一管接头插设于两个机械臂中的另一个，第二管接头插设于回转件上，弹性套管的两端分别插设于第一管接头和第二管接头中。实现部分内走线，部分外走线的线缆布置方式，从而规避了为了走线而进行的适应性改造，简化了结构，提高了结构的可靠性，又通过弹性套管避免位于机械臂外侧的线缆出现损伤，并且通过可旋转的回转件，在旋转时对线缆进行防护。 | ||||||
| 权利要求 | 1.机械臂线束引导节，其特征在于，所述机械臂线束引导节的两端分别连接于两个具有相对转动运动的机械臂上，所述机械臂线束引导节包括： |
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| 说明书全文 | 机械臂线束引导节及工业机械臂总成技术领域[0001] 本发明涉及工业机器技术领域，尤其涉及一种机械臂线束引导节及工业机械臂总成。 背景技术[0002] 现有的工业机械臂总成本体线束的布线方式主要有两种，一种方式是沿着机械臂外壁进行走线，其优点在于方便布置线缆，其缺点在于外部走线的方式无法有效对线缆进行防护；另一种方式是采用从机械臂内部走线的方式布置线缆，其优点是不会额外占用空间，防护性好，其缺点是由于机械臂之间具有相对转动运动，使用完全内部走线的方式布置线缆，导致机械臂需要对旋转关节处进行结构改造，以使线缆可以完全处于机械臂内部，导致机械臂之间的旋转关节处结构复杂，复杂的结构导致旋转关节处的结构可靠性降低，且不便维护，维护成本高。 [0003] 因此亟需一种机械臂线束引导节及工业机械臂总成以解决上述问题。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种机械臂线束引导节及工业机械臂总成，具有较好的防护性，且结构简单，便于维护。 [0005] 为达此目的，本发明采用以下技术方案： [0006] 一方面，提供了一种机械臂线束引导节，所述机械臂线束引导节的两端分别连接于两个具有相对转动运动的机械臂上，所述机械臂线束引导节包括： [0007] 回转组件，所述回转组件包括回转件，所述回转件设于两个具有相对转动运动的所述机械臂中的任一个，所述回转件为阶梯形空心轴，包括小径端和与所述小径端连接的大径端，所述回转件可旋转地插设于所述机械臂上，其所述小径端位于所述机械臂的内部，其所述大径端位于所述机械臂的外部； [0008] 对接组件，所述对接组件包括第一管接头、第二管接头和弹性套管，所述第一管接头插设于两个具有相对转动运动的所述机械臂中的另一个，所述第二管接头插设于所述回转件的所述大径端，所述弹性套管的一端插设于所述第一管接头中，所述弹性套管的另一端插设于所述第二管接头中。 [0010] 可选地，所述回转组件还包括固定板，所述固定板套设于所述回转件的外侧，并用于将所述轴承座与所述机械臂连接。 [0011] 可选地，所述回转组件还包括限位件，所述限位件卡设于所述回转件的所述小径端，并与所述轴承背离所述大径端的一侧抵接。 [0012] 可选地，所述小径端远离所述大径端的一侧设有安装槽，所述限位件卡设于所述安装槽中。 [0013] 可选地，所述小径端和所述大径端的交界处设有台阶面，所述台阶面上设有限位凸台，所述轴承被夹设于所述限位凸台和所述限位件之间。 [0014] 可选地，所述回转组件还包括捆扎筋板，所述捆扎筋板连接于所述轴承座上，并用于固定所述机械臂内的线缆。 [0015] 可选地，所述捆扎筋板包括捆扎板和与所述捆扎板连接的连接环，所述连接环连接于所述轴承座上。 [0016] 可选地，所述第一管接头和所述第二管接头中的任一个为直管接头，另一个为直角管接头。 [0017] 另一方面，提供了一种工业机械臂总成，所述工业机械臂总成包括如上任一项所述的机械臂线束引导节，所述工业机械臂总成还包括作业机械臂、驱动机械臂、和衔接机械臂，所述作业机械臂可旋转地设于所述衔接机械臂的一端，所述驱动机械臂连接于所述衔接机械臂的另一端，并用于驱动所述衔接机械臂旋转，所述作业机械臂与所述衔接机械臂之间和所述驱动机械臂与所述衔接机械臂之间均设有所述机械臂线束引导节。 [0018] 本发明的有益效果： [0019] 本发明提供了一种机械臂线束引导节，通过在两个具有相对转动运动的机械臂中的一个设置回转件和插接在回转件中第二管接头，在另一个机械臂中设置通过弹性套管与第二管接头连接的第一管接头，使得线缆可以由其中一个机械臂内部伸出，依次通过回转件、第二管接头和弹性套管，借由第一管接头伸入另一个机械臂内，使得在对线缆进行布置时，实现部分内走线，部分外走线的线缆布置方式，从而既规避了对机械臂之间旋转关节为了走线而进行的适应性改造，简化了机械臂之间旋转关节处的结构，又通过弹性套管避免位于机械臂外侧的线缆出现损伤，并且回转件可旋转地设于机械臂上，使得当两个机械臂进行相对转动时，通过在机械臂上可旋转的回转件对线缆进行防护，从而避免线缆因机械臂的相对转动而出现磨损，从而提高对线缆的防护性。 [0021] 图1是本发明的工业机械臂总成的主视图； [0022] 图2是本发明的工业机械臂总成的俯视图； [0023] 图3是图2沿A‑A方向的剖视图； [0024] 图4是图3中B部分的局部放大图； [0025] 图5是图4中C部分的局部放大图； [0026] 图6是本发明机械臂线束引导节中回转组件的回转件的结构示意图； [0027] 图7是本发明机械臂线束引导节中回转组件的捆扎筋板的结构示意图。 [0028] 图中： [0030] 1、回转组件；11、回转件；111、小径端；112、大径端；113、安装槽；114、台阶面；115、限位凸台；12、轴承座；13、轴承；14、固定板；15、限位件；16、捆扎筋板；161、捆扎板；162、连接环； [0031] 2、对接组件；21、第一管接头；22、第二管接头；23、弹性套管。 具体实施方式[0032] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。 [0033] 在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0034] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。 [0035] 在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。 [0036] 为了简化机械臂内部适配线缆走线的结构，提高对线缆走线的防护性，本实施例提供了一种机械臂线束引导节，该机械臂线束引导节的两端分别连接于两个具有相对转动运动的机械臂上。 [0037] 如图1至图7所示，该机械臂线束引导节包括回转组件1和对接组件2，回转组件1包括回转件11，回转件11设于两个具有相对转动运动的机械臂中的任一个，回转件11为阶梯形空心轴，包括小径端111和与小径端111连接的大径端112，回转件11可旋转地插设于机械臂上，其小径端111位于机械臂的内部，其大径端112位于机械臂的外部，对接组件2包括第一管接头21、第二管接头22和弹性套管23，第一管接头21插设于两个具有相对转动运动的机械臂中的另一个，第二管接头22插设于回转件11的大径端112，弹性套管23的一端插设于第一管接头21中，弹性套管23的另一端插设于第二管接头22中。 [0038] 通过在两个具有相对转动运动的机械臂中的一个设置回转件11和插接在回转件11中第二管接头22，在另一个机械臂中设置通过弹性套管23与第二管接头22连接的第一管接头21，使得线缆400可以由其中一个机械臂内部伸出，依次通过回转件11、第二管接头22和弹性套管23，借由第一管接头21伸入另一个机械臂内，使得在对线缆400进行布置时，实现部分内走线，部分外走线的线缆400布置方式，从而既规避了对机械臂之间旋转关节为了走线而进行的适应性改造，简化了机械臂之间旋转关节处的结构，又通过弹性套管23避免位于机械臂外侧的线缆400出现损伤，并且回转件11可旋转地设于机械臂上，使得当两个机械臂进行相对转动时，通过在机械臂上可旋转的回转件11对线缆400进行防护，从而避免线缆400因机械臂的相对转动而出现磨损，从而提高对线缆400的防护性。 [0039] 在本实施例中，回转件11的大径端112的内孔设有内螺纹，第二管接头22的外侧设有与大径端112内孔内螺纹配合的外螺纹，第二管接头22通过螺纹连接插设于回转件11的大径端112中，并且第一管接头21上也设有外螺纹，而与第一管接头21连接的机械臂的壳体上开设有螺纹孔，第一管接头21也通过螺纹连接与对应的机械臂进行插接，除此之外，第一管接头21和第二管接头22的内孔设有与弹性套管23螺纹连接的内螺纹，弹性套管23通过螺纹连接与第一管接头21和第二管接头22实现对接，通过使用螺纹连接的方式对第一管接头21、第二管接头22和弹性套管23实现连接固定，从而方便进行拆装，以便随时更换适配不同规格线缆400的第一管接头21、第二管接头22和弹性套管23。 [0040] 在本实施例中，弹性套管23为波纹软管，其可以选用包括PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PA(尼龙)以及不锈钢等材质进行制作。以便适配不同工况下对于线缆400的防护，保证电气系统的安全运行。 [0041] 可选地，如图5、图6所示，回转组件1还包括轴承座12和轴承13，轴承13的内圈套设于回转件11的小径端111的外侧，轴承13的外圈嵌设于轴承座12内，轴承座12连接于机械臂上。通过设置轴承座12和轴承13，从而降低回转件11与机械臂在进行相对转动时的摩擦力，使得相对转动的更为流畅。 [0042] 进一步地，如图5、图6所示，回转组件1还包括固定板14，固定板14套设于回转件11的外侧，并用于将轴承座12与机械臂连接。通过设置固定板14，不仅方便轴承座12与机械臂进行连接，还增大了连接时与机械臂的接触面积，保证连接的牢固性和稳定性。 [0043] 在本实施例中，机械臂壳体的外侧设有安装凹槽，固定板14设置在安装凹槽中，其中回转件11和机械臂壳体上均设有连接螺纹孔，而固定板14上分别开设有与回转件11上连接螺纹孔对应的连接通孔，和与机械臂壳体上连接螺纹孔对应的连接通孔，连接螺栓穿过连接通孔与连接螺纹孔螺纹连接，从而实现固定板14与机械臂壳体的连接和固定板14与回转件11的连接。 [0044] 可选地，如图5、图6所示，回转组件1还包括限位件15，限位件15卡设于回转件11的小径端111，并与轴承13背离大径端112的一侧抵接。通过设置限位件15，从而对轴承13进行限位，避免轴承13沿背离大径端112的方向从回转件11的小径端111中脱出。在本实施例中，限位件15为卡簧。 [0045] 进一步地，如图5、图6所示，小径端111远离大径端112的一侧设有安装槽113，限位件15卡设于安装槽113中。通过在小径端111上设置安装槽113，从而方便限位件15卡设在小径端111的固定位置上。 [0046] 更进一步地，如图5、图6所示，小径端111和大径端112的交界处设有台阶面114，台阶面114上设有限位凸台115，轴承13被夹设于限位凸台115和限位件15之间。通过设置限位凸台115，使得限位凸台115与限位件15共同配合，将轴承13限定在小径端111特定的高度上。 [0047] 可选地，如图5、图6所示，回转组件1还包括捆扎筋板16，捆扎筋板16连接于轴承座12上，并用于固定机械臂内的线缆400。通过在轴承座12上设置捆扎筋板16，从而方便固定机械臂内部的线缆400，保证线缆400在机械臂内部的稳定性，避免线缆400在机械臂内因运动而发生晃动，影响机械臂内部其余零部件的正常工作。在本实施例中，通过扎带将线缆 400捆绑在捆扎筋板16上。 [0048] 可选地，如图7所示，捆扎筋板16包括捆扎板161和与捆扎板161连接的连接环162，连接环162连接于轴承座12上。通过设置连接环162，从而方便捆扎筋板16与轴承座12进行连接，在本实施例中，连接环162通过螺栓连接在轴承座12上。 [0049] 可选地，如图4所示，第一管接头21和第二管接头22中的任一个为直管接头，另一个为直角管接头。由于要实现两个机械臂之间的对接，势必需要对线缆400进行弯折，以调整线缆400的方向，因此将第一管接头21和第二管接头22中的任一个为直管接头，另一个为直角管接头，使得线缆400通过直角管接头实现弯折转向。在本实施例中，第一管接头21为直管接头，第二管接头22为直角管接头。 [0050] 另一方面，如图3所示，本实施例还提供了一种工业机械臂总成，该工业机械臂总成包括上述的机械臂线束引导节，并且该工业机械臂总成还包括作业机械臂100、驱动机械臂200、和衔接机械臂300，作业机械臂100可旋转地设于衔接机械臂300的一端，驱动机械臂200连接于衔接机械臂300的另一端，并用于驱动衔接机械臂300旋转，作业机械臂100与衔接机械臂300之间和驱动机械臂200与衔接机械臂300之间均设有机械臂线束引导节。该工业机械臂总成通过应用上述的机械臂线束引导节，简化了布置线缆400的内部结构，提高了结构的可靠性和对线缆400的防护性，降低了维护成本。 [0051] 在本实施例中，作业机械臂100内设有驱动杆101、同步带102、第一电机103、第二电机104和第三电机105，其中第一电机103和第二电机104分别通过对应的同步带102带动驱动杆101实现旋转，第三电机105用于驱动作业机械臂100相对于衔接机械臂300进行旋转，并且驱动机械臂200内设有驱动电机201，用于驱动衔接机械臂300相对于驱动机械臂200旋转。 |
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