旋转接头配线单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型的实施方式大体上涉及配线单元，并且尤其涉及用于机器人的旋转接头中使用的配线单元。
【背景技术】
[0002]对于工业机器人来说，尤其是设计为在有限并且复杂工作空间中工作的机器人来说，灵活性与紧凑性是其中主要的设计要求。
[0003]机器人通常地包括一个或多个旋转接头以便实现机械臂的柔性定位。通常来说，旋转接头的旋转范围越大，机器人越灵活。然而，为了从机械臂或向机械臂传送能量与各种信号，一个或多个缆线通常地穿过每个旋转接头，并且这些缆线不能长时间承受过多的弯曲与扭曲，这已经成为旋转接头的大旋转范围的主要困难之一。
[0004]为了整个机械臂的紧凑性，可以将缆线设计在机械臂内部。然而，机械臂的小的内部空间将致使缆线以小的半径弯曲、以小的长度扭曲或者在粗糙表面上滑动，全部这些都将减少缆线的使用寿命。
[0005]鉴于上面所述，现有技术中需要紧凑、能够具有大的旋转范围、并且具有长的寿命的配线单元。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的实施方式提出了紧凑、能够具有大的旋转范围、并且具有长的寿命的新型配线单元。
[0007]在一个方面中，本实用新型的实施方式提供了一种配线单元，其包括在一个或多个弯曲部分处弯曲以至少形成位于第一平面中的第一部分与位于第二平面中的第二部分的第一柔性印刷电路板；连接到所述第一部分的第一旋转构件；和连接到所述第二部分的第二旋转构件，其中当第一旋转构件相对于第二旋转构件旋转时，弯曲部分中的至少一个沿着第一柔性印刷电路板移位。因此，第一部分与第二部分中的至少一个的长度相应地改变。
[0008]在示例性实施方式中，第一旋转构件可围绕基本上垂直于第一平面与第二平面中的至少一个的旋转轴相对于第二旋转构件旋转。
[0009]在示例性实施方式中，第一部分至少部分地与第二部分重叠。
[0010]在示例性实施方式中，第一平面与第二平面基本上平行。
[0011]在示例性实施方式中，第一平面与第二平面不平行。
[0012]在示例性实施方式中，第一柔性印刷电路的形状在弯曲以前包括断开环或部分环。
[0013]在示例性实施方式中，第一柔性印刷电路板的形状在弯曲以前包括通过一个或多个连接部分连接的两个或多个断开环或部分环，所述弯曲部分中的至少一个布置在连接部分的一个中，由此在第一部分与第二部分之间形成至少第三部分与第四部分，并且当第一旋转构件相对于第二旋转构件旋转时，第三部分与第四部分中至少一个的长度相应地改变。
[0014]在示例性实施方式中，第一旋转构件是第一半壳体并且第二旋转构件是第二半壳体，其中第一半壳体可旋转地联接到第二半壳体，由此至少包围第一柔性印刷电路板。
[0015]在示例性实施方式中，第一旋转构件与第二旋转构件都是环状。
[0016]在示例性实施方式中，配线单元还包括至少部分地夹置在至少第一部分与第二部分之间的一个或多个支撑构件。
[0017]在示例性实施方式中，当第一旋转构件相对于第二旋转构件旋转时，支撑构件中的至少一个旋转。
[0018]在示例性实施方式中，支撑构件包括多个辊子或滚珠。
[0019]在示例性实施方式中，配线单元还包括与第一柔性印刷电路板堆叠在一起并且与第一柔性印刷电路板一起弯曲的一个或多个其它柔性印刷电路板。
[0020]在示例性实施方式中，在操作过程中其它柔性印刷电路板中的一个或多个不承载有效信号。
[0021 ] 在示例性实施方式中，配线单元还包括在一个或多个弯曲部分处弯曲以至少形成位于第一平面中的第五部分与位于第二平面中的第六部分的第二柔性印刷电路板，其中第一旋转构件连接到第五部分，并且第二旋转构件连接到第六部分，其中当第一旋转构件相对于第二旋转构件旋转时，在第二柔性印刷电路板上的弯曲部分中的至少一个沿着第二柔性印刷电路板移位。因此，第五部分与第六部分中的至少一个的长度相应地改变。
[0022]在示例性实施方式中，第一柔性印刷电路板包括第一端部与第二端部，其中第一旋转构件在第一端部处连接到第一部分并且第二旋转构件在第二端部处连接到第二部分。
[0023]在示例性实施方式中，第一柔性印刷电路板包括第一凸片，该第一凸片位于柔性印刷电路板的第一端部并且插入第一旋转构件的第一狭槽中；以及第二凸片，其布置在柔性印刷电路板的第二端部并且插入第二旋转构件中的第二狭槽中。
[0024]在示例性实施方式中，第二柔性印刷电路板包括第三凸片，该第三凸片布置在第二柔性印刷电路板的第一端部并且插入第一旋转构件的第一狭槽中；以及第四凸片，该第四凸片布置在第二柔性印刷电路板的第二端部并且插入第二旋转构件中的第二狭槽中。
[0025]在另一个方面中，本实用新型的实施方式提供了包括如上所述的配线单元的旋转接头O
[0026]在另一个方面中，本实用新型的实施方式提供了包括如上所述的旋转接头的机器人。
[0027]当结合通过实例的方式示出了本实用新型的原理的附图阅读时，将通过下面特定示例性实施方式的描述理解本实用新型的实施方式的其它特征与优点。
【附图说明】
[0028]参照附图，将从实例的意义上描述本实用新型的实施方式并且下面更加详细地说明了它们的优点，在附图中:
[0029]图1示出了根据本实用新型的实施方式的用于配线单元中的断开环的形状的柔性印刷电路板(FPC板)；
[0030]图2A示出了根据本实用新型的实施方式的配线单元的分解视图；
[0031]图2B示出了根据本实用新型的实施方式的配线单元的立体图；
[0032]图3A示出了根据本实用新型的实施方式的其中第一旋转构件已经相对于第二旋转构件逆时针旋转的配线单元；
[0033]图3B示出了根据本实用新型的实施方式的其中第一旋转构件已经相对于第二旋转构件顺时针旋转的配线单元；
[0034]图4A示出了根据本实用新型的实施方式的包括双重FPC板的配线单元的分解视图；
[0035]图4B示出了根据本实用新型的实施方式的包括双重FPC板的配线单元的立体图；
[0036]图5A示出了根据本实用新型的实施方式的用于在配线单元中使用的通过连接部分连接的两个部分环形状的FPC板；
[0037]图5B示出了根据本实用新型的实施方式的弯曲成双层FPC板的图5A中的FPC板；
[0038]图5C示出了根据本实用新型的实施方式的用于图5B中的双层FPC板的旋转构件；
[0039]图6A和图6B示出了根据本实用新型的实施方式的夹置于弯曲部分之间的支撑构件；
[0040]图7示出了包括根据本实用新型的实施方式的多个辊子的支撑构件。
[0041 ]贯穿附图，相同或类似的附图标记表示相同或类似元件。
【具体实施方式】
[0042]大体上说，本实用新型的实施方式提供了配线单元。如通过下面进一步的描述将会显而易见的，一个或多个柔性印刷电路板(FPC板)在一个或多个弯曲部分处弯曲以提供紧凑、能够具有大的旋转范围、并且具有长的使用寿命的配线单元。
[0043]贯穿本实用新型的多个实施方式的描述，将省略一些类似元件的重复描述。
[0044]实施方式1:单个FPC板
[0045]首先参照图1，其示出了根据本实用新型的实施方式的用于在配线单元中使用的断开环形状的FPC板110。
[0046]柔性印刷电路板(FPC板)通常地涉及安装在诸如聚酰亚胺或聚酯薄膜的柔性塑料基板上的电路或配线结构。一种类型的FPC板包含用于直接地或者通过连接器的方式互连电子部件或电子组件的一个或多个印刷配线。FPC板可以如0.1mm那么薄并且可以以如Imm那么小的弯曲半径弯曲。
[0047]如图1中所示，FPC板110是以断开环的形状。FPC板110包括布置在断开环的两端的第一凸片150与第二凸片155。FPC板可以另选地是部分环，即少于360度的环的形状。
[0048]现在参照图2A和图2B，其分别示出了根据本实用新型的实施方式的配线单元200的分解图与立体图。
[0049]如图2A中所示，配线单元200包括FPC板210 (与图1中的FPC板110相应)，其在弯曲部分240处弯曲以形成布置在第一平面中的第一部分230与布置在第二平面中的第二部分235，第一部分230与第二部分235由弯曲部分240划分。配线单元200还包括连接到第一部分230的第一旋转构件220，以及连接到第二部分235的第二旋转构件225。配线单元200还可以包括用于限定第一旋转构件220的移动的可选覆盖件221。
[0050]在本实施方式中，第一旋转构件220可围绕基本上垂直于第一平面与第二平面的至少一个的旋转轴相对于第二旋转构件225旋转。
[0051]在本实施方式中，第一部分230与第二部分235