机器人关节防绕线机构的制作方法

本实用新型涉及一种机器人关节防绕线机构，尤其涉及一种用于机器人关节供电、通讯走线的防绕线机构。

背景技术：

传统的机器人走线多采用外部走线，线缆复杂导致线缆粗大，不宜弯曲，影响机器人运动；而且线缆的使用寿命受限于机器人关节动作的幅度等容易缩短，且维护更换不易。

技术实现要素：

鉴于上述现有机器人灵活性和使用寿命提升的需求，本实用新型的目的是提出一种机器人关节防绕线机构，解决机器人本体供电、通讯、关节走线问题。

本实用新型的上述目的，将通过以下技术方案得以实现：机器人关节防绕线机构，其特征在于由外套筒、滚珠、端部连接件和内套筒组件构成，所述外套筒内壁设有两根以上平行于径向平面的外铜环，且外套筒外侧设有与外铜环一一连通的一个外部接线端子排；所述内套筒组件由内铜环、内套筒内层、内套筒外层及内部接线套筒构成，所述内套筒内层嵌接于内套筒外层中，且数量上与外铜环相匹配的内铜环设于内套筒内层的外向表面，内部接线套筒设于内套筒内层的内向并与内铜环一一连通，所述滚珠装接于内、外铜环之间并连通，所述端部连接件装接于内套筒组件两端。

进一步地，所述内套筒外层的外径、端部连接件的外径均与外套筒的内径相同，所述端部连接件与内套筒外层的顶、底分别螺接固定。

进一步地，所述内套筒外层内侧设有两个以上均匀分布且平行于轴向的凹槽，所述内套筒内层外壁设有数量、外形与凹槽相匹配的凸台，内套筒内外两层相互啮合套接成一个整体。

更进一步地，所述内套筒内层的外周设有轴向分布排列且相互平行的第一卡槽，所述内铜环逐一接入定位于第一卡槽中并穿透内套筒内层引线连至内部接线套筒。

更进一步地，所述内套筒外层沿凹槽走向开设有穿透状的一排球孔，所述滚珠装接于内套筒内外两层之间并一侧抵接内铜环、另一侧外露于球孔。

进一步地，所述外套筒内壁设有轴向分布排列且相互平行的第二卡槽，所述外铜环逐一接入定位于第二卡槽。

应用本实用新型的防绕线机构，较之于传统走线方法：内外套筒端子可分别用于向上下关节引线，可将机器人控制中的通讯、供电线缆隐藏在关节内部，端子对应关节相对静止，解决关节绕线问题，消除了因机器人关节旋转导致的线缆磨损及疲劳而使用寿命减少的现象，和因机器人运动超出限位导致线缆被扯断等问题。同时，该机构将线缆隐藏于关节内部，进一步提升机器人技术应用领域。

本机构可同时进行16根线缆通信，线缆数量可根据实际需要和工艺的要求进一步增加套筒长度实现线缆数量的增加，实现机器人的多线缆通讯，克服机器人关节应用线缆过粗，不宜弯曲的缺点。

附图说明

图1是本实用新型机器人关节防绕线机构的整体剖面示意图。

图2是本实用新型中外套筒的结构示意简图。

图3是本实用新型中内套筒的外观结构示意图。

图4是本实用新型中内套筒的轴剖结构示意图。

图5是本实用新型中内套筒内侧的内部接线套筒示意图。

图6是本实用新型机器人关节防绕线机构的整体立体示意图。

具体实施方式

以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。

本发明所提出的机器人关节放绕线机构，解决机器人关节供电、通讯、关节走线的问题。如图1至图6所示其具体结构可知：该机器人关节防绕线机构，由外套筒1、滚珠2、端部连接件3和内套筒组件4构成，其中，该外套筒1内壁设有两根以上平行于径向平面的外铜环11（视所需线缆股数或接线端子数决定，图示实施例中为16端子，实际情况下可适度增减），且该外套筒1外侧设有与外铜环11一一连通的一个外部接线端子排5；该内套筒组件则结构相对复杂，其由内铜环43、内套筒内层42、内套筒外层41及内部接线套筒6构成，该内套筒内层42嵌接于内套筒外层41中，且数量上与外铜环11相匹配的内铜环43设于内套筒内层42的外向表面，内部接线套筒6设于内套筒内层42的内向并与内铜环43一一连通，而上述滚珠2则装接于内铜环43、外铜环11之间并连通每一水平位置的两者，上述端部连接件3分为上连接件和下连接件两部分且分别装接于内套筒组件4两端。

从更细化的实施方案来看，该外套筒1在内壁设有轴向分布排列且相互平行的第二卡槽（未标识），用于放置装配外铜环11，外套筒1外侧固定连接有外部接线端子排5、通过外套筒1壁上预留通孔将外部接线端子排5与内部的外铜环11逐一相连。

同样地，上述内套筒组件4中内套筒外层41有四个（作为两个以上的一种实施方式，当然三个或更多个相互啮合结构均适用于本方案）均匀分布且平行于轴向的凹槽412，而内套筒内层42外壁设有数量、外形与凹槽相匹配的凸台421，内套筒内外两层相互啮合套接成一个整体。同时内套筒内层42内侧具有设计好的位置用于放置内部接线套筒6，内部连接套筒6与内套筒内层42相接固定。

而且，内套筒内层42的外周设有轴向分布排列且相互平行的第一卡槽（未标识），上述内铜环43逐一接入定位于第一卡槽中并穿透内套筒内层引线连至内部接线套筒6。内套筒外层41沿凹槽411走向开设有穿透状的一排球孔412。由此则将上述滚珠2装接于内套筒内外两层之间并一侧抵接内铜环43、另一侧外露于球孔412，面向外套筒1所设的外铜环11相连。

以上外套筒及内套筒组件的结构描述，其所需实现的唯一要求便是：内套筒组件和外套筒在相对旋转时，内部接线套筒与外部接线端子排呈对应导通状态。

需要说明的是，该内套筒外层41的外径、端部连接件3的外径均与外套筒1的内径相同，该端部连接件3与内套筒外层41的顶、底分别螺接固定。即基于上述凹槽和凸台结构，内套筒组件于组装时，先分别制作好内套筒外层和内套筒内层，并装配好内铜环和滚珠，而后将凸台对准凹槽将内套筒内层插入内套筒外层，而后使用端部连接件进行上下两个方向的固定，由此实现将内套筒内层与内套筒外层一体化组装。

此外，图示实施例中该机器人关节防绕线机构设计16路线路导通，可根据不同需求增加或减少通道数，以适应不同的环境和需求。

该机器人关节防绕线机构于实际使用时，通过机器人最低端关节引入线缆，通过本机器人关节防绕线机构向上一关节传递信号、电源。以此向上传递并给各关节提供电源、传递信号。

纵向对比传统的机器人供电、信号传递和走线方式，该机器人防绕线机构具有以下几个优点：

使用此机器人关节防绕线机构可免去机器人关节外走线，免去线缆可弯曲度与长度计算，使机器人整体美观。机器人关节防绕线机构通信线路多，可进行大量数据通讯和大电流供电。机器人关节防绕线机构可在机器人关节旋转时不产生线缆弯曲，使他们接线相对于所连接关节静止。

一言以蔽之，应用本发明机器人关节防绕线机构，由于它采用内外套筒组合方式使其在旋转时电流不受影响的机构优点，改善了常规的机器人关节通讯和供电问题。故该结构用于机器人关节通讯和供电效果十分理想。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求保护的范围之内。