CN105299142A - 机器人线缆拖链 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人线缆拖链，相邻的两个单一链节组的外部的左圈部与左圈部、右圈部与右圈部组成球面配合，相邻的两个单一链节组的内部组成球面配合，使得相邻的两个单一链节组之间以所述线缆拖链的长度方向为轴线相对转动，从而实现机器人线缆拖链的扭转，多个相邻的单一链节组上下两两相扣串接相连，构成拖链，多个串接的单一链节组左右拆分开后设为左链节串接组和右链节串接组，同时相邻的两个所述拖链之间以连接基体的球心在与机器人线缆拖链的轴线平行的平面内相对摆动，从而实现机器人线缆拖链的弯曲，将机器人线缆穿入上穿线孔和下穿线孔，减少线缆磨损，延长使用寿命，满足穿设机器人用线缆等高自由度的工作环境的需求。

Description

机器人线缆拖链

技术领域

本发明涉及一种拖链，具体涉及一种机器人线缆拖链。

背景技术

现在机器人生产研发企业的布线五花八门，重视控制***和机构精度，往往忽略机器人动作的神经——动力及信号的传输，在机器人工作一定时间后，由于线缆直接穿入机器人手臂，老化及损坏严重，经常出现误动作，导致很大的损失，而其原因居然多数是传输故障引起。也有将线缆穿入拖链中，再将拖链与机器人手臂固定，该方案对线缆的确起到了防护作用，然而由于采用的拖链只可实现两维动作，而机器人的动作基本上是三个维度的，同样有线缆的动作与机器人手臂的动作不同步的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种机器人线缆拖链，相邻的两个链节的外部的左圈部与左圈部、右圈部与右圈部组成球面配合，相邻的两个链节的内部组成球面配合，使得相邻的两个链节之间以线缆拖链的长度方向为轴线相对转动，从而实现线缆拖链的扭转，同时相邻的两个拖链之间以连接基体的球心在与线缆拖链的轴线平行的平面内相对摆动，从而实现线缆拖链的弯曲，并且其弯曲可以是任意方向的，从而满足线缆拖链的多自由度需要，以克服现有技术存在的上述不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

机器人线缆拖链，包括沿所述线缆拖链的长度方向依次串接的多个单一链节组，其中：多个相邻的单一链节组上下两两相扣串接相连，构成拖链，多个串接的单一链节组左右拆分开后设为左链节串接组和右链节串接组，

每一个所述单一链节组均包括一个左链节、一个右链节和一个连接球组，所述连接球组包括球形的连接基体、延伸出所述连接基体的球连接部和限位凸起，所述左链节包括左连接部与所述左连接部固定连接的左圈部，所述连接球组通过所述球连接部与所述左连接部固定连接，所述左连接部在远离与所述球连接部固定连接的一侧设有与所述连接基体球面配合的左内球面，所述右链节包括右连接部与所述右连接部固定连接的右圈部，所述右连接部设有与所述连接基体球面配合的右内球面；

每一个所述单一链节组的左链节和右链节均可以拆分；

相邻的两个单一链节组的内部组成球面配合，使得相邻的两个单一链节组之间以所述机器人线缆拖链的长度方向为轴线相对转动，从而实现机器人线缆拖链的扭转，同时相邻的两个所述拖链之间以连接基体的球心在与机器人线缆拖链的轴线平行的平面内相对摆动，从而实现机器人线缆拖链的弯曲；

所述左圈部和所述右圈部为对称设置在所述连接基体左右两侧的弧形圈，所述左圈部的上端的外壁与所述左圈部的下端的内壁球面配合，或者，所述左圈部的上端的内壁与所述左圈部的下端的外壁球面配合；

所述左连接部和所述右连接部上分别设有轴向与所述线缆拖链的长度方向相同的左工艺孔一、左工艺孔二及右工艺孔一、右工艺孔二；

优选的，所述左连接部和所述右连接部扣合相连；

进一步的，所述左连接部的扣合端设有向远离所述左圈部的方向延伸端的左扣合部，所述左扣合部上设有扣合凸起，所述右连接部的扣合端设有与所述左扣合部配合的右扣合部以约束所述左连接部相对于所述右连接部在与所述左连接部的长度方向垂直的平面内的自由度，所述右连接部上开设有与所述扣合凸起配合的扣合通孔，所述右连接部的端部设有倒角，以利于所述右扣合部和所述左扣合部配合。

进一步的，所述扣合凸起背离所述左圈部的斜面为***面，所述扣合凸起指向所述左圈部的斜面为拔出面，所述***面的长度大于所述拔出面的长度。

优选的，形成所述左内球面的所述左连接部朝向所述左圈部的一侧设有左限位通孔，形成所述右内球面的所述右连接部朝向所述右圈部的一侧设有右限位通孔，所述连接基体朝向所述左连接部的一侧和朝向所述右连接部的一侧分别设有与所述左限位通孔和所述右限位通孔间隙配合的限位凸起。

优选的，形成所述左内球面的所述左连接部的上部设有左退让通孔、形成所述右球面的右连接部的上部设有右退让通孔，所述左链节和所述右链节扣合后，所述左退让通孔与所述球连接部之间、所述右退让通孔与所述球连接部之间均留有供所述连接球组相对于所述左链节和所述右链节转动的第一退让空间。

进一步的，所述左连接部的横截面面积在从所述左圈部到形成所述左球面的所述左连接部的端部逐渐变大；所述右连接部的横截面面积在从所述右圈部到形成所述右球面的所述右连接部的端部逐渐变大。

进一步的，所述上穿线孔和所述下穿线孔对称设置在所述左连接部与右连接部扣合后形成的前后两侧扇形空间，前面为上穿线孔，后面为下穿线孔。

进一步的，所述上穿线孔的横截面形状为扇形，所述左工艺孔二的横截面形状为圆形；相应地，所述下穿线孔的横截面形状为扇形，所述右工艺孔二的横截面形状为圆形。

本发明的有益效果为；

相邻的两个单一链节组的外部的左圈部与左圈部、右圈部与右圈部组成球面配合，相邻的两个单一链节组的内部组成球面配合，使得相邻的单一链节组之间以线缆拖链的长度方向为轴线相对转动，从而实现线缆拖链的扭转，同时相邻的两个拖链之间以连接基体的球心在与线缆拖链的轴线平行的平面内相对摆动，从而实现所述线缆拖链的弯曲，并且其弯曲可以是任意方向的，从而满足所述线缆拖链的多自由度需要；

将机器人线缆穿入上穿线孔和下穿线孔，减少了机器人线缆的磨损，延长了其使用寿命；相邻的链节组方便安装、拆卸，左连接部与右连接部方便安装、拆卸，方便改变机器人线缆的布线施工、检修等作业，本设计在布线时可随时增减机器人线缆放入数量，且勿需拆卸本产品。

附图说明

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，以下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，以下描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

(各图中相同部分标号一致)

图1是本设计的立体结构整体示意图；

图2是本设计的左链节串接组和右链节串接组拆开状态的立体结构示意图；

图3是本设计中单一链节组的一视角的立体结构示意图；

图4是本设计中单一链节组的又一视角的立体结构示意图；

图5是本设计中单一链节组的左链节和右链节拆开状态的结构示意图；

图6是图5中区域Z的局部放大示意图；

图7是本设计中单一链节组的左链节的一视角之立体结构示意图；

图8是本设计中单一链节组的右链节的又一视角之立体结构示意图；

图中：

100.左链节串接组，110.左圈部，111.左限位凸台，120.左连接部，121.左内球面，122.左扣合部，，123.扣合凸起，1231.***面，1232.拔出面，124.左限位通孔，125.左退让通孔，126.左工艺孔一，127.左工艺孔二，

200.右链节串接组，210.右圈部，211.右限位凸台，220.右连接部，221.右内球面，222.右扣合部，223.扣合通孔，224.右限位通孔，225.右退让通孔，226.右工艺孔一，227.右工艺孔二，

300.连接球组，310.连接基体，320.球连接部，330.限位凸起，

400.上穿线孔，401.下穿线孔。

具体实施方式

优选实施方式

如图1-图8所示，机器人线缆拖链，包括包括沿所述线缆拖链的长度方向依次串接的多个链节组，其中：所述多个链节组左右拆分开后设为左链节串接组和右链节串接组，

每一个单一链节组均包括一个左链节、一个右链节和一个连接球组，连接球组包括球形的连接基体和延伸出连接基体的球连接部及左右两个限位凸起，左链节包括左连接部与所述左连接部固定连接的左圈部，所述连接球组通过所述球连接部与所述左连接部固定连接，所述左连接部在远离与所述球连接部固定连接的一侧设有与所述连接基体球面配合的左内球面，所述右链节包括右连接部与所述右连接部固定连接的右圈部，所述右连接部设有与所述连接基体球面配合的右内球面；

左连接部和所述右连接部可拆卸地连接，方便安装；

所述左圈部和所述右圈部为对称设置在所述连接基体左右两侧的弧形圈，所述左圈部的上端的外壁与所述左圈部的下端的内壁球面配合，或者，所述左圈部的上端的内壁与所述左圈部的下端的外壁球面配合；

所述左连接部和所述右连接部上分别设有轴向与所述线缆拖链的长度方向相同的左工艺孔一、左工艺孔二及右工艺孔一、右工艺孔二；

左连接部和右连接部扣合后前后形成扇形的上穿线缆孔及下穿线缆孔；

串接时，相邻的两个单一链节组的外部的左圈部与左限位凸台、右圈部与右限位凸台组成球面配合，相邻的两个单一链节组的内部组成球面配合，使得相邻的两个单一链节组之间以所述线缆拖链的长度方向为轴线相对转动，从而实现线缆拖链的扭转，同时，相邻的两个单一链节组串接形成的拖链之间以连接基体的球心在与所述线缆拖链的轴线平行的平面内相对摆动，从而实现所述线缆拖链的弯曲，并且其弯曲可以是任意方向的，从而满足所述线缆拖链的多自由度需要。

左连接部和右连接部扣合，方便安装拆卸，扣合的连接方式保证左链节和右链节的连接可靠。

左连接部的扣合端设有向远离所述左圈部的方向延伸端的左扣合部，所述左扣合部上设有扣合凸起，所述右连接部的扣合端设有与所述左扣合部配合的右扣合部以约束所述左连接部相对于所述右连接部在与所述左连接部的长度方向垂直的平面内的自由度，所述右连接部上开设有与所述扣合凸起配合的扣合通孔，所述右连接部的端部设有倒角，以利于所述右扣合部和所述左扣合部配合。

通过左扣合部与右扣合部的扣接配合，以约束二者在与连接部的长度方向垂直的平面内的自由度，通过扣合凸起与扣合通孔的配合以约束左扣合部和右扣合部之间沿扣合凸起的长度方向运动，从而，使得左链节与右链节连接为一体结构，右扣合部的端部设置倒角，以利于左扣合部与右扣合部的装配。

扣合凸起背离左圈部的斜面为***面，扣合凸起指向左圈部的斜面为拔出面，所述***面的长度大于拔出面的长度，左扣合部与右扣合部配合时，***面的角度小，易***，用较小的力即可将二者装配，当拔出时，拔出面的长度小于***面的长度，相应的，拔出面与左扣合部之间的角度大，需要用大于***时的力才能拔出，从而满足容易安装的同时防止误操作或者受震动作业环境影响左连接部与右连接部脱离，从而保证本发明的正常运行。

形成左内球面的左连接部朝向左圈部的一侧设有左限位通孔，形成右内球面的右连接部朝向右圈部的一侧设有右限位通孔，连接基体朝向左连接部的一侧和朝向右连接部的一侧分别设有与左限位通孔和右限位通孔间隙配合的限位凸起。

限位凸起与左限位通孔之间的间隙、限位凸起与右限位通孔之间的间隙形成第二退让空间，以提供限位凸起随连接基体一起转动时的必要空间，当限位凸起抵住形成左限位通孔和/或右限位通孔的壁时，连接基体停止转动，从而完成对连接基体的限位，即，将所述线缆拖链的弯曲限制在一定范围内，防止所述线缆拖链过度弯曲。

当所述线缆拖链过度弯曲时，限位凸起受到形成左限位通孔的内壁挤压或者限位凸起受到形成右限位凸起的内壁的挤压，限位凸起受剪应力，容易被剪断，为了防止限位凸起被剪断，在左圈部和右圈部的外壁的中间部位(各自的长度方向的中部)设置环状的左限位凸台和右限位凸台，当所述线缆拖链弯曲到限位凸起与左限位通孔和右限位通孔的至少其一压紧时，相邻的左圈部的底端抵紧左限位凸台的上缘，从而使得与限位凸起共同受力，防止限位凸起被剪断同时促动相邻的下一节产品被动弯转，以此延长本发明的使用寿命和达到有限弯曲之作用。

形成左内球面的左连接部的上部设有左退让通孔、形成右球面的右连接部的上部设有右退让通孔，所述左链节和右链节扣合后，左退让通孔与球连接部之间、右退让通孔与球连接部之间均留有供连接基体相对于左链节和右链节转动的第一退让空间。连接球基体相对于相邻的左连接部和右连接部转动，提高本发明的运动自由度，满足高自由度的工作环境需要。

左连接部的横截面面积在从左圈部到形成所述左球面的左连接部的端部逐渐变大；右连接部的横截面面积在从右圈部到形成右球面的右连接部的端部逐渐变大。左工艺孔一、左工艺孔二、右工艺孔一、右工艺孔二均为通过该设置的通孔，减小了左连接部和右连接部的体积和重量，也减少了材料的使用，节约了制造成本。

上穿线孔和下穿线孔对称设置在连接球组的两侧，满足在左连接部和右连接部的前后分别穿线缆的需要。

上穿线孔的横截面形状为扇形，相应地，下穿线孔的横截面形状为扇形，上穿线孔及下穿线孔内均可穿入线缆或气管，增大本发明可以穿设的线缆数；左内球面与右内球面扣合后形成带孔内球面；左内球面与右内球面的结合面为沿轴向切制，左右不对称；结合面向右内球面方向有一定位移；此设置可保证左链节在无右链节的情况下多节的单方向串接组合，不容易脱节。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不限制本发明的实施范围，在本发明揭露的原理范围内的变化、变型、替换，均涵盖在本发明的权利保护范围内。

Claims (9)

1.一种机器人线缆拖链，其特征在于，包括沿所述线缆拖链的长度方向依次串接的多个单一链节组，其中：多个相邻的单一链节组上下两两相扣串接相连，构成拖链，多个串接的单一链节组左右拆分开后设为左链节串接组和右链节串接组，

每一个所述单一链节组均包括一个左链节、一个右链节和一个连接球组，所述连接球组包括球形的连接基体、延伸出所述连接基体的球连接部和限位凸起，所述左链节包括左连接部与所述左连接部固定连接的左圈部，所述连接球组通过所述球连接部与所述左连接部固定连接，所述左连接部在远离与所述球连接部固定连接的一侧设有与所述连接基体球面配合的左内球面，所述右链节包括右连接部与所述右连接部固定连接的右圈部，所述右连接部设有与所述连接基体球面配合的右内球面；

每一个所述单一链节组的左链节和右链节均可以拆分；相邻的两个单一链节组的内部组成球面配合，相邻的两个所述拖链之间以连接基体的球心在与机器人线缆拖链的轴线平行的平面内相对摆动；

所述左连接部和所述右连接部上分别设有轴向与所述线缆拖链的长度方向相同的左工艺孔一、左工艺孔二及右工艺孔一、右工艺孔二。

2.根据权利要求1所述的机器人线缆拖链，其特征在于，所述左连接部和所述右连接部扣合相连。

3.根据权利要求2所述的机器人线缆拖链，其特征在于，所述左连接部的扣合端设有向远离所述左圈部的方向延伸端的左扣合部，所述左扣合部上设有扣合凸起，所述右连接部的扣合端设有与所述左扣合部配合的右扣合部以约束所述左连接部相对于所述右连接部在与所述左连接部的长度方向垂直的平面内的自由度，所述右连接部上开设有与所述扣合凸起配合的扣合通孔，所述右连接部的端部设有倒角，以利于所述右扣合部和所述左扣合部配合。

4.根据权利要求3所述的机器人线缆拖链，其特征在于，所述扣合凸起背离所述左圈部的斜面为***面，所述扣合凸起指向所述左圈部的斜面为拔出面，所述***面的长度大于所述拔出面的长度。

5.根据权利要求1所述的机器人线缆拖链，其特征在于，形成所述左内球面的所述左连接部朝向所述左圈部的一侧设有左限位通孔，形成所述右内球面的所述右连接部朝向所述右圈部的一侧设有右限位通孔，所述连接基体朝向所述左连接部的一侧和朝向所述右连接部的一侧分别设有与所述左限位通孔和所述右限位通孔间隙配合的限位凸起。

6.根据权利要求1所述的机器人线缆拖链，其特征在于，形成所述左内球面的所述左连接部的上部设有左退让通孔、形成所述右球面的右连接部的上部设有右退让通孔，所述左链节和所述右链节扣合后，所述左退让通孔与所述球连接部之间、所述右退让通孔与所述球连接部之间均留有供所述连接球组相对于所述左链节和所述右链节转动的第一退让空间。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的机器人线缆拖链，其特征在于，所述左连接部的横截面面积在从所述左圈部到形成所述左球面的所述左连接部的端部逐渐变大；所述右连接部的横截面面积在从所述右圈部到形成所述右球面的所述右连接部的端部逐渐变大。

8.根据权利要求7所述的机器人线缆拖链，其特征在于，所述上穿线孔和所述下穿线孔对称设置在所述左连接部与右连接部扣合后形成的前后两侧扇形空间，前面为上穿线孔，后面为下穿线孔。

9.根据权利要求8所述的机器人线缆拖链，其特征在于，所述上穿线孔的横截面形状为扇形，所述左工艺孔二的横截面形状为圆形，相应地，所述下穿线孔的横截面形状为扇形，所述右工艺孔二的横截面形状为圆形。