机械臂用在线拆装工具的软管电缆固定结构及走管方法与流程

1.本发明涉及机器人辅助装备技术领域，尤其涉及一种机械臂用在线拆装工具的软管电缆固定结构及走管方法。


背景技术：

2.机械臂作为一种通用装备，通过和不同的工具配合，完成具体的工作内容。有时候机械臂必需要和多种工具组合才能完成工作任务。这些工具由于一些原因不能同时安装在机械臂上。所以就需要这些工具可自动在线拆装。这些工具往往具有以下特点：自动在线拆装；带有动力，需要接电缆、液压、气动软管等；在不工作时这些工具自动卸下固定不动，在工作时，这些工具自动组合随着机械臂运动。这样，一端固定在可自动在线拆装工具上，另一端连接到固定的能源介质点的电缆、软管的固定及敷设方法特别重要，否则特别容易打结、钩挂、缠绕，影响整个系统的正常工作。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种机械臂用在线拆装工具的软管电缆固定结构及走管方法，以解决机械臂用可自动在线拆装工具的电缆、长软管特别容易打结、钩挂、缠绕，影响整个系统的正常工作的问题，本发明至少解决了现有技术中的部分问题。
4.本发明是这样实现的：
5.本发明提供一种机械臂用在线拆装工具的软管电缆固定结构，包括软管电缆收纳装置，软管电缆收纳装置的下端固定在机械臂1轴上，软管电缆收纳装置的下端设有转轴，软管电缆收纳装置的中部设有对软管电缆限位的摆杆，所述摆杆与所述转轴转动连接，与固定的介质源相连的软管电缆从机械臂底座中心孔穿出后伸入摆杆内，从摆杆穿出后与自动在线拆装工具相连。
6.作为优选，软管电缆收纳装置的上部设有导向装置，所述摆杆与所述导向装置相连。
7.作为优选，所述摆杆为供软管电缆穿过的空心管。
8.作为优选，导向装置为连通空心管的弧形槽。
9.作为优选，所述转轴的斜上方设有摆杆限位柱。
10.作为优选，软管电缆收纳装置的摆杆中部装有复位弹簧。
11.作为优选，所述机械臂用在线拆装工具的软管电缆固定结构还包括软管电缆防护罩，软管电缆防护罩固定在机械臂1轴上，所述软管电缆防护罩包括顶板，所述顶板上设有供机械臂下端伸入软管电缆防护罩内的第一凹槽、供软管电缆收纳装置伸入软管电缆防护罩内的第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽的槽口方向相同，沿背离槽口的方向，所述顶板的边沿下方连有围挡板。
12.本发明提供一种机械臂用在线拆装工具的软管电缆走管方法：软管电缆一端连接
在固定的介质源上，软管电缆从下往上从机械臂底座中心孔穿出，然后伸入软管电缆收纳装置内，顺着软管电缆收纳装置走到软管电缆收纳装置上端，将软管电缆悬垂后，将软管电缆的另外一端固定到自动在线拆装工具上，软管电缆收纳装置固定在机械臂1轴上，随机械臂1轴旋转，机械臂1轴上还安装有软管电缆防护罩，悬垂的软管电缆位于软管电缆防护罩外侧。
13.软管电缆收纳装置的摆杆下端有转轴，中部装有复位弹簧，上部有软管导向装置，所述转轴的斜上方设有摆杆限位柱，软管电缆从机械臂底座中心孔穿出后从限位柱下方穿过进入摆杆内，依次穿过摆杆和导向装置后与自动在线拆装工具相连。
14.软管电缆防护罩的下表面和一个侧面缺少，软管电缆防护罩上表面开有一个第一凹槽，其和缺失的侧面配合，用于适应机械臂2轴的运动，软管电缆防护罩上表面开有两个第二凹槽，用于软管电缆收纳装置穿过，两所述第二凹槽分别位于所述第一凹槽两侧，从导向装置穿出的软管电缆悬垂在软管电缆防护罩外侧，软管电缆防护罩用于防止悬垂部分的软管电缆钩挂到机械臂的基座上去。
15.本发明具有以下有益效果：
16.本发明提供的这种机械臂用可自动在线拆装工具的长软管、电缆固定装置及走管方法，包括标准机械臂、软管电缆收纳装置、介质长软管、可自动拆装工具、固定在机械臂上的工具、软管、电缆防护罩。长软管、电缆一端连接在固定的介质源上，另一端连接在可自动拆装工具上，可自动拆装工具连接到固定在机械臂上的工具会随着机械臂运动的情况。从机械臂中心孔穿出的软管及电缆能满足工具到达终点的角度变化，软管收纳装置能够满足工具到达终点的半径变化，这样就能适应长软管、电缆长度变化和角度变化且不会出现软管的混乱和缠绕情况。软管、电缆装置的出口处于高位，能将软管、电缆架高，避免工作过程中在地坪上拖拽。同时，软管防护罩的设置，能过避免悬垂软管、电缆在旋转过程中被钩挂住。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
18.图1为本发明实施例提供的工具组合后的机械臂用在线拆装工具的软管电缆固定结构示意图(防护罩未表示)；
19.图2为本发明实施例提供的软管电缆防护罩的结构示意图；
20.图3为本发明实施例提供的工具拆卸后的机械臂用在线拆装工具的软管电缆固定结构示意图；
21.图4为本发明实施例提供的软管电缆收纳装置的结构示意图；
22.图5为本发明实施例提供的图4的局部放大图。
23.附图标记说明：10、自动在线拆装工具；20、固定在机械臂上的工具；30、软管电缆；40、软管电缆收纳装置；41、导向装置；42、复位弹簧；43、转轴；50、机械臂；51、底座中心孔；52、机械臂1轴；60、软管电缆防护罩；61、防护罩上表面小槽；62、防护罩上表面大槽；63、防
护罩侧面槽；64、顶板；65、围挡板；70、限位柱。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。
26.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
27.如图1
‑
图5，本发明实施例一提供一种机械臂用在线拆装工具的软管电缆固定结构，包括软管电缆收纳装置40，软管电缆收纳装置40的下端固定在机械臂1轴52上，可随机械臂1轴52旋转，软管电缆收纳装置40的下端设有转轴43，软管电缆收纳装置40的中部设有对软管电缆30限位的摆杆，所述摆杆与所述转轴43转动连接，软管电缆收纳装置40通过摆杆绕转轴43的摆动，能够满足自动在线拆装工具10到达终点时软管电缆30长度的变化，这样就能适应长软管、电缆长度变化和角度变化且不会出现软管的混乱和缠绕情况，与固定的介质源相连的软管电缆30从机械臂底座中心孔51穿出后伸入摆杆内，从摆杆穿出后与自动在线拆装工具10相连。软管电缆30可以是介质长软管或电缆等。工作时，自动在线拆装工具10通过固定在机械臂上的工具20与机械臂50相连。
28.软管电缆收纳装置40的上部设有导向装置41，所述摆杆与所述导向装置41相连。所述摆杆为供软管电缆30穿过的空心管。导向装置41为连通空心管的弧形槽。所述转轴43的斜上方设有摆杆限位柱70。软管电缆30从机械臂底座中心孔51穿出后从限位柱70下方穿过进入摆杆内，依次穿过摆杆和导向装置41后与自动在线拆装工具10相连。软管电缆收纳装置40的摆杆中部装有复位弹簧42。
29.所述机械臂用在线拆装工具的软管电缆固定结构还包括软管电缆防护罩60，软管电缆防护罩60固定在机械臂1轴52上，所述软管电缆防护罩60包括顶板64，所述顶板64上设有供机械臂50下端伸入软管电缆防护罩60内的第一凹槽(防护罩上表面大槽62)、供软管电缆收纳装置40伸入软管电缆防护罩60内的第二凹槽(防护罩上表面小槽61)，第一凹槽和第二凹槽的槽口方向相同，沿背离槽口的方向，所述顶板64的边沿下方连有围挡板65。在本实施例中，设有两个第二凹槽(防护罩上表面小槽61)，两所述第二凹槽分别位于所述第一凹槽(防护罩上表面大槽62)两侧，沿背离槽口的方向，围挡板65设计为从一个第二凹槽延伸至另一个第二凹槽，即相当于在围挡板65上开设有防护罩侧面槽63，防护罩侧面槽63供机械臂50下端以及软管电缆收纳装置40伸入软管电缆防护罩60内。导向装置41高于第二凹槽，从导向装置41下垂的软管电缆30位于围挡板65的外侧，软管电缆防护罩60用于防止悬垂部分的软管电缆30钩挂到机械臂50的基座上去。机械臂50和软管电缆收纳装置40可以分
别沿第一凹槽和第二凹槽向前倾斜伸出。
30.本发明实施例二提供一种机械臂用在线拆装工具的软管电缆走管方法：软管电缆30一端连接在固定的介质源上，软管电缆30从下往上从机械臂底座中心孔51穿出，然后伸入软管电缆收纳装置40内，顺着软管电缆收纳装置40走到软管电缆收纳装置40上端，将软管电缆30悬垂后，将软管电缆30的另外一端固定到自动在线拆装工具10上，软管电缆收纳装置40固定在机械臂1轴52上，可随机械臂1轴52旋转，机械臂1轴52上还安装有软管电缆防护罩60，悬垂的软管电缆30位于软管电缆防护罩60外侧。
31.软管电缆收纳装置40的摆杆下端有转轴，中部装有复位弹簧，上部有软管导向装置，所述转轴43的斜上方设有摆杆限位柱70，软管电缆30从机械臂底座中心孔51穿出后从限位柱70下方穿过进入摆杆内，依次穿过摆杆和导向装置41后与自动在线拆装工具10相连。
32.软管电缆防护罩60的下表面和一个侧面缺少，软管电缆防护罩60上表面开有一个第一凹槽，其和缺失的侧面配合，用于适应机械臂2轴的运动，软管电缆防护罩60上表面开有两个第二凹槽，用于软管电缆收纳装置40穿过，两所述第二凹槽分别位于所述第一凹槽两侧，从导向装置41穿出的软管电缆30悬垂在软管电缆防护罩60外侧，软管电缆防护罩60用于防止悬垂部分的软管电缆30钩挂到机械臂50的基座上去。软管电缆收纳装置40的出口处于高位，能将软管电缆30架高，避免工作过程中在地坪上拖拽。
33.本发明所述内容包括标准机械臂、软管收纳装置、介质长软管、可自动拆装工具、固定在机械臂上的工具、软管防护罩。所述长软管、电缆从下往上在机械臂中心孔穿出，然后固定在软管收纳装置的下端，顺着收纳装置走到收纳装置上端。通过上端固定后，将软管、电缆悬垂后，软管、电缆的另外一端固定到可自动拆装工具上；软管收纳装置固定机械臂本体上，可随机械臂本体一轴旋转；软管收纳装置装置的摆杆下端有转轴，中部装有复位弹簧，上部有软管导向装置；在机械臂本体的一轴上还安装有软管防护罩。在机械臂本体的一轴上还安装有软管防护罩，防护罩为多棱柱外表面，其下表面和一个侧面缺少，防护罩上表面开有两个小槽，用于软管收纳装置及软管穿过。防护罩上表面还开有一个大槽，其和缺失的侧面配合，用于适应机械臂2轴的运动。防护罩用于防止悬垂部分的软管钩挂到基座上去。
34.具体的参考图1至图4，软管电缆30从固定能源介质接点从下往上穿过底座中心孔51，首先固定到转轴43部位，沿软管电缆收纳装置40上行到导向装置41、在导向装置41处固定后，软管电缆30悬垂下来，软管电缆30的另外一端固定到自动在线拆装工具10上。软管电缆收纳装置40固定在机械臂1轴52上，可随机械臂1轴52旋转；软管电缆收纳装置40的下端有转轴43，中部装有复位弹簧42，上部有导向装置41；在机械臂本体的一轴(机械臂1轴52)上还安装有软管电缆防护罩60。软管电缆防护罩60为多棱柱外表面，软管电缆防护罩60上表面开有两个小槽(防护罩上表面小槽61)，用于软管电缆收纳装置40及软管电缆30穿过。软管电缆防护罩60上表面还开有一个大槽(防护罩上表面大槽62)，其和防护罩侧面槽63配合，用于适应机械臂2轴的运动。软管电缆防护罩60用于防止悬垂部分的软管电缆30钩挂到机械臂50的基座上去。
35.从机械臂底座中心孔51穿出的软管电缆30能满足自动在线拆装工具10到达终点的角度变化，软管电缆收纳装置40通过摆杆绕转轴43的摆动，能够满足自动在线拆装工具
10到达终点时软管电缆30长度的变化，这样就能适应长软管、电缆长度变化和角度变化且不会出现软管的混乱和缠绕情况。软管、电缆装置的出口处于高位，能将软管、电缆架高，避免工作过程中在地坪上拖拽。
36.一种优化的实施方式，以上方式是通过摆杆的摆动来满足软管、电缆长度的变化，还可以以卷筒的方式来达到同样的目的。
37.综上所述，本发明可有效避免机械臂在线自动拆装工具的软管、电缆的混乱和缠绕问题。
38.介质长软管、电缆一端连接在固定的介质源上，另一端连接在可自动拆装工具上，当可自动拆装工具连接到固定在机械臂上的工具上工作时，介质长软管的安装固定及走管方式成了大问题，防止介质长软管的混乱和缠绕相当重要。
39.本发明提供的介质长软管固定装置及走管方法，能够很好的适应这种介质长软管、电缆一端连接在固定的介质源上，另一端连接在可自动拆装工具上，可自动拆装工具连接到固定在机械臂上的工具会随着机械臂运动的情况。在适应介质长软管长度变化和角度变化的情况且不会出现软管的混乱和缠绕情况。
40.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。