CN107866820A - 一种连杆结构机械臂旋转过线结构 - Google Patents
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Abstract
一种连杆结构机械臂旋转过线结构，它涉及一种过线结构，具体涉及一种连杆结构机械臂旋转过线结构。本发明为了解决现有机器人关节过线方式的中空电机的尺寸较大，不能够应用于较小体积要求的机械臂中，且中控电机的关节结构设计复杂，安装于拆卸不便，成本较高的问题。本发明包括柔性排线、转轴、转接板和排线，排线的一端通过转接板与柔性排线一端连接，柔性排线的中部缠绕在转轴上。本发明属于机器人技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种过线结构，具体涉及一种连杆结构机械臂旋转过线结构，属于机器人技术领域。
背景技术
旋转关节过线一直以来都是机器人结构设计的重点难点，其制约了关节的结构以及相对运动的角度等，现有旋转关节过线方式有一种关节外部过线方式和两种关节内部过线方式：关节外部过线方式是简单直接的将每一个关节的线束引出机械臂并绕过旋转关节，适用于对外观要求不高，且线束较多的情况，但是这就会降低机械臂的灵巧度和美观性；第一种内部过线方式：由于结构制约使得过线孔无法设计在旋转轴线上，而是过线孔相对于旋转轴线偏置，这样一来关节转动时的相对运动就会使得线束拉长、缩短或者扭曲的情况，这样就会使得线束有摩擦损坏、疲劳损坏等情况，同时使关节相对旋转角度基本不会超过360°，降低硬件可靠性与机械臂的灵巧度；第二种内部过线方式：随着中空电机的出现，使得机械臂旋转关节可以实现电机直接驱动，且线束从中空轴中直接穿过，这样能够使线束在旋转关节相对运动中只扭转变形，效果很好。但是同时中空电机的尺寸较大，不能够应用于较小体积要求的机械臂中，且中空电机的关节结构设计复杂，安装于拆卸不便，成本较高。
发明内容
本发明为解决现有机器人关节外部过线降低机械臂的灵巧度和美观性；关节内部过线的过线孔相对于旋转轴线偏置，线束有摩擦损坏、疲劳损坏；中空电机空心轴过线的方式的尺寸较大，不能够应用于较小体积要求的机械臂中，且中空电机的关节结构设计复杂，安装于拆卸不便，成本较高的问题，进而提出一种连杆结构机械臂旋转过线结构。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括柔性排线、转轴、转接板和排线，排线的一端通过转接板与柔性排线一端连接，柔性排线的中部缠绕在转轴上。
本发明的有益效果是：1、本发明的结构形式实现了非中空结构一周或几周的旋转要求；2、本发明线束转接的形式在多关节的机械臂中各关节能够独立拆装，便于模块化设计；3、本发明的fpc排线节省了单根线的线皮保护，大大减小了体积，实现了更多数量线束的关节过线；4、本发明避免了普通线束在关节旋转过程中摩擦、扭转导致的线束损坏和产生的摩擦阻力等。
附图说明
图1是本发明的分解结构示意图；
图2是柔性排线的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种连杆结构机械臂旋转过线结构包括柔性排线2、转轴4、转接板6和排线7，排线7的一端通过转接板6与柔性排线2一端连接，柔性排线2的中部缠绕在转轴4上。
具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种连杆结构机械臂旋转过线结构还包括第一臂杆1、第二臂杆5和至少一个轴承3，转轴4的下部通过至少一个轴承3与第一臂杆1的一端转动连接，转轴4的上端与第二臂杆5的一端连接，且柔性排线2的中部位于第二臂杆5的一端内。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种连杆结构机械臂旋转过线结构的柔性排线2的中部在转轴4上缠绕二至三圈。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种连杆结构机械臂旋转过线结构的柔性排线2的中部缠绕在转轴4上形成的圆圈的直径为转轴4直径的2至3倍。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种连杆结构机械臂旋转过线结构的转轴4的上端通过圆盘与第二臂杆5的一端连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理
将线束7与转接板6的一端焊接在一起，转接板6的另一端为柔性排线2的“金手指”插口，柔性排线2的可弯曲、缠绕(不可折叠、牵扯)而不损坏，并且其可以定做多种形式，柔性排线2缠绕于转轴4，缠绕2-3圈，且直径为转轴直径的2-3倍，这样使得结构中两连杆在相互转动时，柔性排线能够继续缠绕或松开缠绕的运动，虽然不能够达到无限旋转效果，但是能够实现1周或几周的旋转运动。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种连杆结构机械臂旋转过线结构，其特征在于：所述一种连杆结构机械臂旋转过线结构包括柔性排线(2)、转轴(4)、转接板(6)和排线(7)，排线(7)的一端通过转接板(6)与柔性排线(2)一端连接，柔性排线(2)的中部缠绕在转轴(4)上。
2.根据权利要求1所述一种连杆结构机械臂旋转过线结构，其特征在于：所述一种连杆结构机械臂旋转过线结构还包括第一臂杆(1)、第二臂杆(5)和至少一个轴承(3)，转轴(4)的下部通过至少一个轴承(3)与第一臂杆(1)的一端转动连接，转轴(4)的上端与第二臂杆(5)的一端连接，且柔性排线(2)的中部位于第二臂杆(5)的一端内。
3.根据权利要求1所述一种连杆结构机械臂旋转过线结构，其特征在于：柔性排线(2)的中部在转轴(4)上缠绕二至三圈。
4.根据权利要求2所述一种连杆结构机械臂旋转过线结构，其特征在于：柔性排线(2)的中部缠绕在转轴(4)上形成的圆圈的直径为转轴(4)直径的2至3倍。
5.根据权利要求1所述一种连杆结构机械臂旋转过线结构，其特征在于：转轴(4)的上端通过圆盘与第二臂杆(5)的一端连接。
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