机械臂关节的护线结构、机械臂关节和机械臂的制作方法

1.本实用新型涉及机械臂领域，具体涉及一种机械臂关节的护线结构、机械臂关节和机械臂。


背景技术：

2.机械臂是一种能够半自主或全自主工作的机器装置，其具有感知、决策、执行等基本特征，可辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作。
3.机械臂通常包括有多个关节，各个关节之间依次传动连接，每个关节中都设有用于驱动关节转动的电机。机械臂关节的电机定子与关节壳体连接，电机转子与减速器连接，电机转子转动将带动减速器转动，减速器转动将带动该机械臂关节转动。
4.众所周知，各机械臂关节之间需要相互走线，譬如关节电机的动力线、电源线及信号线等，但在各机械臂关节转动时容易出现线缆磨损的问题，从而导致线缆的使用寿命缩短。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提出一种机械臂关节的护线结构，旨在解决上述背景技术中所提出的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提出一种机械臂关节的护线结构，
7.所述机械臂关节包括内部中空的外壳，所述外壳内设有关节电机，所述关节电机包括用于供线缆穿过的中空转轴；
8.所述外壳上连接有护线套座，所述护线套座上设有第一护线套，所述第一护线套位于所述中空转轴的上端开口处。
9.优选地，所述护线套座包括支撑架和设于所述支撑架上的安装板，所述安装板包括板状本体、第一通孔和与所述第一通孔连通的卡持孔，所述第一通孔位于所述板状本体的中部区域，所述卡持孔的一侧呈开口设置；
10.所述第一护线套包括环形本体，所述环形本体的中部区域开设有对应所述第一通孔的第二通孔，所述环形本体的周侧上开设有用于与所述卡持孔的两相对侧壁卡接的环形卡槽。
11.优选地，所述安装板上还设有若干变形孔，所述若干变形孔分别位于所述第一通孔和所述卡持孔的左右两侧，且每个所述变形孔均呈u形设置。
12.优选地，所述中空转轴的下端开口处设有第二护线套，所述中空转轴的内侧设有用于卡持所述第二护线套的环形凹槽，所述环形凹槽沿所述中空转轴的周向分布。
13.优选地，所述第一护线套和所述第二护线套为橡胶圈。
14.优选地，所述中空转轴与所述第一护线套之间设有驱动控制板，所述驱动控制板上开设有第三通孔，所述驱动控制板上对应所述第三通孔设有第三护线套。
15.优选地，所述第三护线套被构造为凸设于所述驱动控制板上的中空筒状结构。
16.本实用新型进一步提出一种机械臂关节，所述机械臂关节包括前述各实施例所记载的机械臂关节的护线结构，
17.所述机械臂关节包括内部中空的外壳，所述外壳内设有关节电机，所述关节电机包括用于供线缆穿过的中空转轴；
18.所述外壳上连接有护线套座，所述护线套座上设有第一护线套，所述第一护线套位于所述中空转轴的上端开口处。
19.优选地，所述机械臂关节还包括：
20.外壳；
21.关节电机，包括定子、转子和一端与所述转子连接的中空转轴；
22.减速器，与所述中空转轴的另一端连接。
23.本实用新型还提出一种机械臂，所述机械臂关节包括前述实施例记载的机械臂关节，所述机械臂关节包括前述各实施例所记载的机械臂关节的护线结构，
24.所述机械臂关节包括内部中空的外壳，所述外壳内设有关节电机，所述关节电机包括用于供线缆穿过的中空转轴；
25.所述外壳上连接有护线套座，所述护线套座上设有第一护线套，所述第一护线套位于所述中空转轴的上端开口处。与现有技术相比，本实用新型实施例的有益技术效果在于：
26.本实用新型实施例所提出的护线机构，其可在各机械臂关节转动时，通过第一护线套与线缆进行接触，防止线缆与机械臂关节内的部件直接摩擦，导致线缆在机械臂关节长时间转动后发生磨损，进而缩短线缆的使用寿命。也就是说，本实用新型实施例通过第一护线套与线缆柔性接触，避免线缆与机械臂关节内的部件直接摩擦，从而延长线缆的使用寿命。
附图说明
27.图1为本实用新型机械臂关节一实施例的结构示意图；
28.图2为图1所示的机械臂关节的爆炸结构示意图；
29.图3为本实用新型机械臂关节的护线结构的结构示意图；
30.图4为本实用新型机械臂关节的护线结构的安装板的结构示意图；
31.图5为本实用新型机械臂关节的护线结构的第一护线套的结构示意图；
32.图6为本实用新型机械臂关节的驱动控制板的结构示意图；
33.图7为图1所示的机械臂关节的正投影视图；
34.图8为图7中a
‑
a处的局部放大示意图；
35.图9为本实用新型机械臂一实施例的结构示意图。
具体实施方式
36.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
37.实施例一
38.本实用新型实施例提出一种机械臂关节的护线结构，参见图1
‑
3，
39.机械臂关节包括内部中空的外壳10，外壳10内设有关节电机20，关节电机20包括用于供线缆穿过的中空转轴23；
40.外壳10上连接有护线套座30，护线套座30上设有第一护线套40，第一护线套40位于中空转轴23的上端开口处。
41.本实用新型实施例所提出的外壳10的主要作用在于安装机械臂关节的电子配件，譬如驱动控制板60、驱动功率板等，还用于安装关节电机20、减速器90、电磁制动器和编码器等部件。外壳10的内部中空，其内部构成用于容置上述部件的容置腔，外壳10包括有上下两部分壳体，上部分壳体与下部分壳体可拆卸连接，具体在上部分壳体与下部分壳体上分别对应设有公止口和母止口，以通过公止口和母止口的插接配合将其固定。需要说明的是，外壳10包括可拆卸连接的上部分壳体和下部分壳体仅为本实用新型的优选实施例，其仅为示例性的，而非限制性的，本领域技术人员可根据实际情况进行设计，也可以将外壳10设计为一体成型。
42.本实用新型实施例所提出的关节电机20的主要作用在于驱动机械臂关节转动，关节电机20具体包括有定子21、转子22和中空转轴23，定子21与外壳10固定连接，定子21通电后驱动位于其内侧的转子22转动，转子22转动再带动转轴23转动，转轴23转动再带动减速器90转动，减速器90再将关节电机20的转矩输出，譬如与该机械臂关节传动连接的连杆或其他机械臂关节。中空转轴23用于供线缆走线，外壳10的端部和侧部具有两个开口，线缆从其中一个开口穿入于机械臂关节内，再经中空转轴23的一端穿入于中空转轴23，而后再经中空转轴23的另一端穿出，最后再经外壳10的另一个开口穿出。
43.本实用新型实施例所提出的护线套座30的主要作用在于安装第一护线套40，护线套座30是与外壳10固定连接的，护线套座30的形状、大小可以是多变的，仅需其能够用于安装第一护线套40即可，本实例中不对护线套座30的具体结构做限定，本领域技术人员可根据实际情况进行设计。第一护线套40位于中空转轴23的上端开口处，需要说明的是，本实施例所描述的上下方向以图中所示方向为参考，线缆从中空转轴23的上端开口穿出后，再经由第一护线套40从外壳10的上端开口穿出，并穿入于与该机械臂关节传动连接的另一机械臂关节内。如此，在两个机械臂关节相对转动时，穿设于两者之间的线缆是与第一护线套40柔性接触的，而不是直接与机械臂关节内的部件直接摩擦的，因此可减少线缆的磨损，从而延长线缆的使用寿命。
44.实施例二
45.参见图3
‑
5，本实用新型实施例所提出的护线套座30包括支撑架31和设于支撑架31上的安装板32，安装板32包括板状本体321、第一通孔322和与第一通孔322连通的卡持孔323，第一通孔322位于板状本体321的中部区域，卡持孔323的一侧呈开口设置；第一护线套40包括环形本体41，环形本体41的中部区域开设有对应第一通孔322的第二通孔42，环形本体41的周侧上开设有用于与卡持孔323的两相对侧壁卡接的环形卡槽43。本实施例中，护线套座30具体包括有支撑架31和设于支撑架31上的安装板32，支撑架31包括圆盘状连接板，圆盘状连接板的周侧凸设有用于与外壳10固定连接的凸耳，凸耳上开设有第一固定孔，外
壳10上对应凸耳的位置处设有固定柱，固定柱上开设有第二固定孔，螺钉拧入第一固定孔和第二固定孔以将圆盘状连接板与外壳10固定。圆盘状连接板上方连接有安装板32，安装板32呈u形设置，安装板32具体包括有板状本体321、第一通孔322和卡持孔323，卡持孔323与第一通孔322相连通。第一护线套40具体有环形本体41、第二通孔42和环形卡槽43，将第一护线套40的环形卡槽43对准卡持孔323的两相对侧壁插入，在环形卡持槽与卡持孔323的两相对侧壁插接后，再横向移动第一护线套40，以使得第一护线套40朝向第一通孔322直至第二通孔42位于第一通孔322正上方。其中，线缆从中空转轴23的上端开口穿出后，先经由安装板32上的第一通孔322，再穿过第一护线套40的第二通孔42，最后再从外壳10的上端开口穿出。
46.实施例三
47.参见图4，本实用新型实施例所提出的安装板32上还设有若干变形孔33，若干变形孔33分别位于第一通孔322和卡持孔323的左右两侧，且每个变形孔33均呈u形设置。本实施例中，若干变形孔33呈u形设置并分布于第一通孔322和卡持孔323的左右两侧，需要说明的是，本实施例所描述的左右方向以图中所示方向为参考。变形孔33的结构是为了增加弹性，保证线缆在运动过程中，如果有拉扯，安装板可轻微变形，防止线缆被扯坏。
48.实施例四
49.参见图7
‑
8，本实用新型实施例所提出的中空转轴23的下端开口处设有第二护线套50，中空转轴23的内侧设有用于卡持第二护线套50的环形凹槽，环形凹槽沿中空转轴23的周向分布。本实施例中，在中空转轴23的下端开口处设有第二护线套50，第二护线套50具体设于中空转轴23的内侧，而为将第二护线套50设置于中空转轴23的内侧，在中空转轴23的内部靠近下端开口的位置处设有环形凹槽，环形凹槽的上下两相对侧壁用于与第二护线套50的上下两侧部抵接，从而将第二护线套50固定于中空转轴23的内侧。可以理解的是，第二护线套50还可设于中空转轴23下端开口的下方位置，此时，需要设置用于安装第二护线套50的安装结构，该安装结构可类似于前述提及的护线套座30，本领域技术人员可根据实际情况进行设计。
50.实施例五
51.参见图3和图6，本实用新型实施例所提出的中空转轴23与第一护线套40之间设有驱动控制板60，驱动控制板60上开设有第三通孔，驱动控制板60上对应第三通孔70设有第三护线套80。本实施例中，在中空转轴23与第一护线套40之间设有驱动控制板60，驱动控制板60上开设有第三通孔70，第三通孔70位于中空转轴23上端开口的正上方位置处，线缆在经中空转轴23的上端开口穿出后，再经由第三护线套80从驱动控制板60上穿出，而后再将第一护线套40穿出并穿入于其他机械臂关节，通过第三护线套80可避免线缆与驱动控制板60直接摩擦，从而进一步减轻线缆磨损，延长线缆使用寿命。
52.本实用新型进一步提出的一种机械臂关节包括前述各实施例所记载的机械臂关节的护线结构，该机械臂关节的护线结构的具体结构参照上述实施例，由于本机械臂关节采用了上述所有实施例的所有技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的全部技术效果，在此不再一一赘述。
53.进一步的，本实用新型实施例所提出的机械臂关节还包括：
54.外壳10；
55.关节电机20，包括定子21、转子22和一端与转子22连接的中空转轴23；
56.减速器90，与中空转轴23的另一端连接。
57.本实施例中，机械臂关节包括外壳10，外壳10内设有关节电机20，关节电机20用于驱动机械臂关节转动，关节电机20具体包括有定子21、转子22和中空转轴23，定子21与外壳10固定连接，转子22位于定子21内侧并套设于转轴23上，定子21通电后驱动转子22转动，转子22转动再带动转轴23转动，转轴23转动再带动减速器90转动，减速器90再将关节电机20的转矩输出。
58.参见图9，本实用新型进一步还提出一种机械臂，该机械臂包括前述实施例所记载的机械臂关节，而机械臂关节又包括前述各实施例所记载的机械臂关节的护线结构，该机械臂关节的护线结构的具体结构参照上述实施例，由于本机械臂关节采用了上述所有实施例的所有技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的全部技术效果，在此不再一一赘述。
59.以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。