用于调节驱动绳张紧力的绕线器组件、绕线装置及方法与流程

本发明属于张紧力调节，具体涉及一种用于调节驱动绳张紧力的绕线器组件、绕线装置及方法。

背景技术：

1、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

2、线传动常用于柔性机器人多自由度的运动控制中，以绳驱动关节为例可用于实现小型机械手的多自由度转动。这些机械手的旋转关节结构各异，例如各种形式的转动副、蛇骨结构等，但往往都需要通过绳驱动来对旋转方向和幅度进行控制。多根驱动绳沿机械手的主轴方向均匀布置，通过拉动相应的驱动绳从而实现对于机械手转动方向和幅度的控制。在机械手的安装过程中，设定驱动绳的张紧力是非常关键的一个环节，直接决定了对于机械手的控制精度。调整驱动绳张紧力的常见做法是，首先将机械手调整至顺直状态并保持，再依次调整各根驱动绳的张紧力，使各根绳的张紧力基本相等且力的大小基本等于目标值。上述调整方法可仅通过人手而不借助特定装置，但其所能达到的效果往往不佳，与目标值差别较大。现有用于调整驱动绳张紧力的装置虽然可以较好的调整张紧力，但其调整方法也为依次调整。依次调整的不足在于，在调整单根驱动绳的张紧力时，其他驱动绳的张紧力会受到影响，也就是说，某根驱动绳的张紧力在被调整的当下即使等于目标值，在后续调整其他驱动绳时该值会发生变化而与目标值存在差异，因而需要反复地调整各根驱动绳，直至其张紧力的变化趋于平稳且其值大致与目标值相等。这种做法需要反复调整各根驱动绳，因而机械手的安装流程会被拉长，安装效率有较大的提升空间。即使是经验丰富的工程师，即使是他们调整每根驱动绳的预紧力时都可一步到位，无需反复调整，只要驱动绳的数量是复数，调整流程也必然需要多次调整，因而仍存在提升空间。

3、因此，现有用于调整驱动绳张紧力的装置在流程步骤方面存在不足。更优的装置应在具有与现有同类装置相同或更优的性能的前提下，还应具有更加简化的流程步骤。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于调节驱动绳张紧力的绕线器组件、绕线装置及方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于调节驱动绳张紧力的绕线器组件，包括内旋转部分和外旋转部分，所述内旋转部分与所述外旋转部分内外套设并且克服一定旋转阻力后可相对旋转，所述外旋转部分包括一个绕线区或沿其轴向依次布置的多个绕线区且所述旋转阻力可调节。

3、本发明的一个实施例中，所述多个绕线区分体设置并且互不传动，所述多个绕线区克服相同的旋转阻力后可相对所述内旋转部分旋转。

4、本发明的一个实施例中，所述内旋转部分包括一根阻力轴或沿其轴向依次布置的多根阻力轴，所述阻力轴与所述绕线区一一对应的内外套设并组成一绕线器单元件，所述多根阻力轴相互传动并且可拆卸式连接。

5、本发明的一个实施例中，所述绕线器单元件包括内圈件、中圈件、外圈件、轴向滑块、径向滑块以及阻力顶珠，所述内圈件、所述中圈件以所述外圈件自内而外依次套设，所述内圈件和所述中圈件相对固定且二者之间形成沿所述绕线器单元件的轴向延伸的轴向通道，所述中圈件设有径向通道，所述轴向通道的两端分别穿透所述绕线器单元件的两端平面，所述径向通道的一端穿透所述绕线器单元件的外侧壁，所述径向通道的另一端穿透所述轴向通道的内壁；所述轴向滑块沿所述绕线器单元件的轴向可移动并且不可完全脱离的设于所述轴向通道中，所述径向滑块和所述阻力顶珠沿所述绕线器单元件的径向可移动并且不可完全脱离的设于所述径向通道中，所述轴向滑块在调节机构的带动下沿所述绕线器单元件的轴向移动，所述径向滑块与所述轴向滑块斜面配合且所述径向滑块在所述轴向滑块的带动下沿所述绕线器单元件的径向移动，所述阻力顶珠与所述径向滑块之间设有阻力顶珠弹簧，阻力顶珠在所述阻力顶珠弹簧的弹性复位作用下沿所述绕线器单元件的径向顶紧在所述外圈件的内侧壁上，所述阻力顶珠弹簧在所述径向滑块的径向力作用下改变弹性复位力；多个所述绕线器单元件的多个轴向滑块依次首尾抵接并在同一所述调节机构的带动下同步沿所述绕线器单元件的轴向移动，所述多个绕线器单元件的多个径向滑块分别在所述多个轴向滑块的带动下同步沿所述绕线器单元件的径向移动。

6、本发明的一个实施例中，所述外圈件的内侧壁设有多条阻力凹槽，所述多条阻力凹槽沿所述外圈件的轴向依次设置，每条所述阻力凹槽沿所述外圈件的轴向延伸，所述外圈件的内侧壁处处圆滑过渡。

7、本发明的一个实施例中，所述轴向通道沿其长度方向的中段位置设有第一滑块挡板，所述轴向滑块的首端和尾端分别设有第二滑块挡板和第三滑块挡板，所述轴向滑块沿所述轴向通道移动时，所述第一滑块挡板、所述第二滑块挡板以及所述第三滑块挡板相互阻挡以限制所述轴向滑块完全脱离所述轴向通道；所述轴向通道中还设有第一弹簧挡板，所述轴向滑块还设有第二弹簧挡板，所述第一弹簧挡板与所述第二弹簧挡板之间连接有复位弹簧，所述调节机构推动所述轴向滑块移动，所述轴向滑块在所述复位弹簧的复位力作用下顶紧在所述调节机构上。

8、本发明的一个实施例中，所述阻力轴沿其轴向的两端分别设有串联公口和串联母口，所述串联公口上不可完全脱离的连接有定位顶珠，所述串联母口上设有定位孔洞，相邻两个所述阻力轴中，其中一者的串联公口与另一者的串联母口内外套设且二者不能实现相对旋转，所述串联公口的定位顶珠在定位顶珠弹簧的弹性复位力作用下沿所述阻力轴的径向伸入所述串联母口的定位孔洞中。

9、本发明的一个实施例中，所述阻力轴上还不可完全脱离的连接有导向顶珠，所述绕线区的内侧壁设有沿其周向延伸的弧面凹槽，所述导向顶珠在导向顶珠弹簧的弹性复位力作用下沿所述阻力轴的径向伸入所述弧面凹槽中，以使所述阻力轴与所述绕线区可相对旋转但不可相对轴向运动。

10、本发明的一个实施例中，所述绕线区的外侧壁设有位于其轴向两端位置并且沿其周向延伸的两条环形凸起，所述绕线区上设有锁线孔和锁线螺栓，所述锁线螺栓将伸入所述锁线孔的线绳顶紧在所述锁线孔的孔壁上。

11、本发明还提供一种用于调节驱动绳张紧力的绕线装置，包括机架、如上所述绕线器组件以及动力组件，所述内旋转部分连接于所述机架上，所述动力组件带动所述内旋转部分旋转。

12、本发明的一个实施例中，所述机架包括底座、具体可调的连接于所述底座上的两支座、分别连接于所述两支座上的两传动件以及连接于其中一个所述传动件上的调节机构，所述内旋转部分的两端分别连接所述两传动件。

13、本发明的一个实施例中，所述调节机构为旋移连接于所述传动件上的调节螺栓。

14、本发明的一个实施例中，所述动力组件为可带动所述传动件旋转的电机或手轮。

15、本发明还提供一种用于调节驱动绳张紧力的方法，包括如下步骤：

16、s1、提供如上所述的绕线装置；

17、s2、将一标定绳的两端分别连接一力标定装置和所述绕线区并将所述内旋转部分锁定；

18、s3、自小而大的调节所述旋转阻力并保持所述标定绳绷紧直至所述绕线区不可旋转，所述旋转阻力到达设定值；

19、s4、将驱动绳的自由端与所述绕线区一一对应的连接固定并且解除对所述内旋转部分的锁定；

20、s5、所述动力组件驱动所述内旋转部分旋转直至所有的所述绕线区不再旋转，所有的所述驱动绳的张紧力与所述旋转阻力平衡；

21、s6、所述动力组件继续驱动所述内旋转部分旋转或将所述内旋转部分锁定，完成所有的所述张紧绳的张紧力调节。

22、本发明的一个实施例中，所述力标定装置为弹簧秤或拉力计时，步骤s3中，通过移动所述力标定装置使所述标定绳绷紧，由小到达的调节所述旋转阻力时，当所述力标定装置的示值为设定值时，所述旋转阻力达到设定值；

23、所述力标定装置为砝码时，步骤s3中，所述砝码在自重作用下使所述标定绳绷紧，由小到达的调节所述旋转阻力时，当所述绕线区不能旋转时，所述旋转阻力达到设定值。

24、由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

25、1)本发明公开的用于调节驱动绳张紧力的绕线器组件、绕线装置及方法，设置内旋转部分和外旋转部分并使二者之间形成可调节大小的旋转阻力，预先调节好绕线器组件的旋转阻力，对驱动绳进行张紧力调节时，只需要观察绕线区是否继续旋转即可判定驱动绳中的张紧力是否已经达到设定值，并且驱动绳中的张紧力达到设定值后，即使绕线装置不停机，驱动绳中的张紧力也会保持在设定值，不会继续增大或减小，其可以同时对一根或多根驱动绳进行张力调节；

26、2)本发明公开的用于调节驱动绳张紧力的绕线器组件、绕线装置及方法，多个绕线区互不传动且旋转阻力相同，对多根驱动绳进行张紧力调节时，由于每根驱动绳连接于一个绕线区上，如果某驱动绳的张紧力达到了设定值，则该驱动绳对应的绕线区将不会继续旋转，如果某驱动绳的张紧力没有达到设定值，则该驱动绳对应的绕线区将会继续旋转，即使多条驱动绳的长度不同，也可以一次将多条驱动绳的张紧力调节到一致；

27、3)本发明公开的用于调节驱动绳张紧力的绕线器组件、绕线装置及方法，将阻力轴设置为可拆卸式连接可形成多个绕线器单元件，根据驱动绳的数量快速叠加相应数量的绕线器单元件；

28、4)本发明公开的用于调整驱动绳张紧力的绕线器组件、绕线装置及方法，通过设置内圈件、中圈件、外圈件、轴向滑块、径向滑块以及阻力顶珠，沿绕线器组件的轴向调节旋转阻力，进而使得多个绕线器单元件可以根据需要进行叠加；

29、5)本发明公开的用于调整驱动绳张紧力的绕线器组件、绕线装置及方法，通过设置阻力凹槽，增大内旋转部分与外旋转部分之间的旋转阻力；

30、6)本发明公开的用于调整驱动绳张紧力的绕线器组件，通过设置定位顶珠，使得不同的阻力轴之间可快速拆装；

31、7)本发明公开的用于调整驱动绳张紧力的绕线器组件，通过设置导向顶珠，使得内旋转部分与外旋转部分不可以轴向移动单可在克服一定旋转阻力后相对旋转。