技术领域
本发明涉及电缆领域,特别的,是一种弯曲自动补偿的机器人推杆驱动组合电缆。
背景技术
随着工业机器人技术的日趋成熟化,工业机器人的应用开始迅速推广,工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向,国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线,以保证产品质量,提高生产效率,但目前技术考虑不够完善,具有以下缺点:1、机器人在工作时通过关节弯曲转动来提高机器人的自由度,而当关节弯曲的过程中,多股电缆被拉伸开,而位于弯曲弧面最外侧的线芯受到的拉伸力较大,而最内侧的线芯拉伸力较小且发生挤包的情况,进而加快线芯磨损,缩短电缆使用寿命;2、机器人关节弯曲后转动容易导致电缆内部的芯线产生扭转,进而出现芯线穿破了绝缘体,从而造成短路或者断路的情况,降低电缆安全性。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种弯曲自动补偿的机器人推杆驱动组合电缆。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:一种弯曲自动补偿的机器人推杆驱动组合电缆,其结构包括外护层、弯曲补偿结构、电缆固定架、铜丝编织屏蔽层、信号传输线芯、填充层,所述电缆固定架底部与机器人推杆通过螺栓固定在一起,所述外护层底面与电缆固定架上表面之间贴合在一起,所述铜丝编织屏蔽层位于外护层内部且与外护层位同心圆结构,所述信号传输线芯设有两根且从上往下依次安装于铜丝编织屏蔽层内部,所述填充层嵌套于铜丝编织屏蔽层内部,所述弯曲补偿结构与外护层相互扣合,所述弯曲补偿结构由电缆连接固定器、固定器滑动块组成,所述电缆连接固定器与外护层相互扣合,所述固定器滑动块设有两个且分别安装于电缆连接固定器作用两侧并采用间隙配合。
作为本发明的进一步改进,所述电缆连接固定器由滑动块、弯曲调节板、固定调节旋钮、电缆安装盘、驱动块组成,所述弯曲调节板为扇形结构且嵌套于固定器滑动块内部,所述滑动块位于弯曲调节板顶部并与弯曲调节板成一体化结构,所述驱动块嵌套于弯曲调节板底部并与固定器滑动块贴合在一起,所述固定调节旋钮与弯曲调节板采用间隙配合,所述电缆安装盘与固定调节旋钮相互扣合。
作为本发明的进一步改进,所述电缆安装盘由安装盘主体、接触件、驱动架、电缆夹紧块、线芯固定夹、驱动环组成,所述安装盘主体为中空圆柱形结构,所述驱动架为环形结构且与安装盘主体成一体化结构,所述驱动环位于安装盘主体内且与固定调节旋钮紧贴在一起,所述电缆夹紧块与驱动架、驱动环紧扣在一起,所述接触件位于安装盘主体右侧,所述线芯固定夹与电缆夹紧块贴合在一起。
作为本发明的进一步改进,所述固定器滑动块由自复位弹簧、滑动块主体、弯曲驱动轮、自补偿装置、滑动导轨组成,所述滑动块主体为扇形结构,所述滑动导轨为弧形结构且与滑动块主体顶部通过螺纹连接在一起,所述自复位弹簧缠绕于滑动导轨外侧,所述弯曲驱动轮安装于滑动块主体底部中间且与驱动块相互啮合,所述自补偿装置与弯曲驱动轮相互扣合。
作为本发明的进一步改进,所述自补偿装置由线芯安装盘、驱动轴、传动带、线芯固定块、弹性连接线芯组成,所述线芯安装盘为圆柱形结构且等距均匀分布于弯曲驱动轮上方,所述线芯固定块嵌套于线芯安装盘内部,所述弹性连接线芯位于线芯安装盘内且与线芯固定块缠绕在一起,所述驱动轴与线芯安装盘中心相互扣合,所述传动带上下两端分别与驱动轴、弯曲驱动轮贴合在一起。
作为本发明的进一步改进,所述线芯安装盘设有三个且从下往上直径依次增大,因此当线芯安装盘转动角度相同时,弹性连接线芯展开的长度从下往上依次增大,保持线芯弯曲时的张力。
作为本发明的进一步改进,所述线芯固定夹为V型结构,且一侧设有圆弧形橡胶块,当电缆夹紧块推动线芯固定夹将线芯夹紧后,橡胶块对线芯起到弹性加固作用,防止线芯发生扭转。
作为本发明的进一步改进,所述线芯安装盘内的弹性连接线芯采用对折后以线芯固定块为中心向外螺旋缠绕的方式。
作为本发明的进一步改进,所述驱动架与驱动环为同心圆结构。
作为本发明的进一步改进,所述固定器滑动块右侧的弯曲调节板与弯曲驱动轮通过轴承连接在一起。
本发明的有益效果是:机器人推杆驱动组合电缆通过电缆连接固定器与固定器滑动块相结合,机器人关节处发生弯曲后,可以保证电缆内各股线芯的张力保持恒定,避免张力过大导致线芯断裂或张力太小造成线芯挤包的情况发生,降低电缆磨损速度,延长电缆使用寿命;而电缆连接固定器可以有效的将电缆固定住,避免机器人弯曲后转动导致电缆线芯出现扭转且穿破绝缘体的情况,保证机器人工作的安全性。
1、本发明的电缆连接固定器在使用时,电缆的外护层放入电缆安装盘内部,同时顺时针转动固定调节旋钮,固定调节旋钮带动驱动环顺时针旋转,而驱动环带动电缆夹紧块在驱动架上顺时针旋转并与外护层贴合,对外护层起到固定作用,而电缆夹紧块推动线芯固定夹将信号传输线芯夹紧固定,避免机器人在转动时造成信号传输线芯扭转的情况,避免信号传输线芯扭转穿破绝缘体的情况,提升机器人工作的安全性。
2、本发明的固定器滑动块在工作时,当机器人手臂弯曲后,弯曲调节板上的滑动块挤压自复位弹簧并沿着滑动导轨向滑动块主体左右两个展开,同时驱动块牵引弯曲驱动轮逆时针转动,而弯曲驱动轮通过传动带使线芯安装盘同步发生旋转,而从下往上线芯安装盘转动后展开的弹性连接线芯逐渐增大,保证了不同股线芯的张力保持恒定,避免了位于弯曲弧面最外侧的线芯受到的拉伸力较大,而最内侧的线芯拉伸力较小且发生挤包的情况,延长电缆使用寿命。
附图说明
图1为本发明一种弯曲自动补偿的机器人推杆驱动组合电缆的结构示意图。
图2为本发明侧视的结构示意图。
图3为本发明电缆连接固定器内部的结构示意图。
图4为本发明电缆安装盘侧面的结构示意图。
图5为本发明图4中安装盘主体左视的结构示意图。
图6为本发明固定器滑动块内部的结构示意图。
图7为本发明自补偿装置的结构示意图。
图8为本发明线芯安装盘内部的结构示意图。
图中:外护层-1、弯曲补偿结构-2、电缆固定架-3、铜丝编织屏蔽层-4、信号传输线芯-5、填充层-6、电缆连接固定器-2a、固定器滑动块-2b、滑动块-2a1、弯曲调节板-2a2、固定调节旋钮-2a3、电缆安装盘-2a4、驱动块-2a5、安装盘主体-a41、接触件-a42、驱动架-a43、电缆夹紧块-a44、线芯固定夹-a45、驱动环-a46、自复位弹簧-2b1、滑动块主体-2b2、弯曲驱动轮-2b3、自补偿装置-2b4、滑动导轨-2b5、线芯安装盘-b41、驱动轴-b42、传动带-b43、线芯固定块-b44、弹性连接线芯-b45。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,图1~图8示意性的显示了本发明实施方式的机器人推杆驱动组合电缆的结构,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
实施例
请参阅图1-图2,本发明提供一种弯曲自动补偿的机器人推杆驱动组合电缆,其结构包括外护层1、弯曲补偿结构2、电缆固定架3、铜丝编织屏蔽层4、信号传输线芯5、填充层6,所述电缆固定架3底部与机器人推杆通过螺栓固定在一起,所述外护层1底面与电缆固定架3上表面之间贴合在一起,所述铜丝编织屏蔽层4位于外护层1内部且与外护层1位同心圆结构,所述信号传输线芯5设有两根且从上往下依次安装于铜丝编织屏蔽层4内部,所述填充层6嵌套于铜丝编织屏蔽层4内部,所述弯曲补偿结构2与外护层1相互扣合,所述弯曲补偿结构2由电缆连接固定器2a、固定器滑动块2b组成,所述电缆连接固定器2a与外护层1相互扣合,所述固定器滑动块2b设有两个且分别安装于电缆连接固定器2a作用两侧并采用间隙配合。
请参阅图3-图5,所述电缆连接固定器2a由滑动块2a1、弯曲调节板2a2、固定调节旋钮2a3、电缆安装盘2a4、驱动块2a5组成,所述弯曲调节板2a2为扇形结构且嵌套于固定器滑动块2b内部,所述滑动块2a1位于弯曲调节板2a2顶部并与弯曲调节板2a2成一体化结构,所述驱动块2a5嵌套于弯曲调节板2a2底部并与固定器滑动块2b贴合在一起,所述固定调节旋钮2a3与弯曲调节板2a2采用间隙配合,所述电缆安装盘2a4与固定调节旋钮2a3相互扣合。所述电缆安装盘2a4由安装盘主体a41、接触件a42、驱动架a43、电缆夹紧块a44、线芯固定夹a45、驱动环a46组成,所述安装盘主体a41为中空圆柱形结构,所述驱动架a43为环形结构且与安装盘主体a41成一体化结构,所述驱动环a46位于安装盘主体a41内且与固定调节旋钮2a3紧贴在一起,所述电缆夹紧块a44与驱动架a43、驱动环a46紧扣在一起,所述接触件a42位于安装盘主体a41右侧,所述线芯固定夹a45与电缆夹紧块a44贴合在一起。所述线芯固定夹a45为V型结构,且一侧设有圆弧形橡胶块,当电缆夹紧块a44推动线芯固定夹a45将线芯夹紧后,橡胶块对线芯起到弹性加固作用,防止线芯发生扭转。所述驱动架a43与驱动环a46为同心圆结构,因此当驱动环a46旋转时,驱动架a43上的电缆夹紧块a44同步转动并将电缆的外护层1固定住。
请参阅图6-图8,所述固定器滑动块2b由自复位弹簧2b1、滑动块主体2b2、弯曲驱动轮2b3、自补偿装置2b4、滑动导轨2b5组成,所述滑动块主体2b2为扇形结构,所述滑动导轨2b5为弧形结构且与滑动块主体2b2顶部通过螺纹连接在一起,所述自复位弹簧2b1缠绕于滑动导轨2b5外侧,所述弯曲驱动轮2b3安装于滑动块主体2b2底部中间且与驱动块2a5相互啮合,所述自补偿装置2b4与弯曲驱动轮2b3相互扣合。所述自补偿装置2b4由线芯安装盘b41、驱动轴b42、传动带b43、线芯固定块b44、弹性连接线芯b45组成,所述线芯安装盘b41为圆柱形结构且等距均匀分布于弯曲驱动轮2b3上方,所述线芯固定块b44嵌套于线芯安装盘b41内部,所述弹性连接线芯b45位于线芯安装盘b41内且与线芯固定块b44缠绕在一起,所述驱动轴b42与线芯安装盘b41中心相互扣合,所述传动带b43上下两端分别与驱动轴b42、弯曲驱动轮2b3贴合在一起。所述线芯安装盘b41设有三个且从下往上直径依次增大,因此当线芯安装盘b41转动角度相同时,弹性连接线芯b45展开的长度从下往上依次增大,保持线芯弯曲时的张力。所述线芯安装盘b41内的弹性连接线芯b45采用对折后以线芯固定块b44为中心向外螺旋缠绕的方式,因此当线芯安装盘b41逆时针转动时,左右两端展开等距弹性连接线芯b45。所述固定器滑动块2b右侧的弯曲调节板2a2与弯曲驱动轮2b3通过轴承连接在一起,因此右侧的弯曲调节板2a2在转动时不会对弯曲驱动轮2b3产生作用。
机器人电缆在使用时,将外护层1插入安装盘主体a41中间,同时信号传输线芯5放入线芯固定夹a45中间,此时通过固定调节旋钮2a3带动驱动环a46顺时针旋转,而驱动环a46推动电缆夹紧块a44在驱动架a43上顺时针转动,进而电缆夹紧块a44将外护层1夹紧,同时推动线芯固定夹a45将信号传输线芯5夹紧固定住,防止信号传输线芯5在工作时发生扭转;而机器人关节弯曲时,弯曲调节板2a2上的滑动块2a1挤压自复位弹簧2b1并沿着滑动导轨2b5向左右两侧展开,而弯曲调节板2a2在向左展开时,驱动块2a5带动弯曲驱动轮2b3同步旋转,而弯曲驱动轮2b3通过传动带b43使驱动轴b42发生转动并带动线芯安装盘b41转动,进而最外侧的线芯信号传输线芯5展开长度较大,而内侧的线芯展开长度较短,满足信号传输线芯5在弯曲时各个线股张力,延长电缆使用寿命。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。