[发明专利]一种一体化关节内走线张紧机构

说明书

本发明属于协作机器人一体化关节的技术领域，具体地说是一种一体化关节内走线张紧机构。包括外壳及容置于外壳内的第一齿轮、第二齿轮、丝杠、丝母及拉杆，其中外壳的两端设有用于导线穿过的穿线孔，其一侧穿线孔处通过第一轴承安装有第一齿轮，丝杠的两端通过第二轴承分别与外壳的两端连接，第二齿轮套设于丝杠上、且与第一齿轮啮合，丝母与丝杠配合形成螺纹副，拉杆的一端与丝母连接，另一端与导线固定连接。本发明安装在一体化关节的末端，具有安装简单、不需要主动控制而实现导线被动张紧的特点，能够防止一体化关节旋转过程中因导线缠绕而被拉断的问题。

技术领域

本发明属于协作机器人一体化关节的技术领域，具体地说是一种一体化关节内走线张紧机构。

背景技术

目前，传统的机器人大多采用的是外走线方式，然而，裸露在机器人外面的导线需要留足够的长度来配合机器人各关节的运动，一来限制了关节的运动范围；二来容易和外界的环境发生碰撞，导致导线断裂，从而发生身产事故。

随着近两年协作机器人的发展，一体化关节的内走线方式取得了广泛的应用。该方式通过关节内部零件设有沿关节转轴贯通的轴孔，在轴孔中设有穿线管，不仅能够防止穿过机器人关节内部的导线因机器人运行而绕线崩断，还能够防止导线磨损，保证了机器人的正常高速运行。

然而，内走线方式仍然存在导线自身缠绕的问题，因导线缠绕导致自身的长度减小，当关节旋转角度过大时，导线长度大大缩短，严重影响两关节接头的寿命。

发明内容

为了克服现有内走线方式不适用于关节大角度旋转的不足，本发明的目的在于提供一种用于一体化关节内走线的张紧机构。该张紧机构能够实时的适应关节的大角度旋转，保证导线的长度发生变化，避免因长度不足而影响关节接头的寿命问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种一体化关节内走线张紧机构，包括外壳及容置于所述外壳内的第一齿轮、第二齿轮、丝杠、丝母及拉杆，其中外壳的两端设有用于导线穿过的穿线孔，其一侧穿线孔处通过第一轴承安装有第一齿轮，所述丝杠的两端通过第二轴承分别与外壳的两端连接，所述第二齿轮套设于所述丝杠上、且与所述第一齿轮啮合，所述丝母与所述丝杠配合形成螺纹副，所述拉杆的一端与所述丝母连接，另一端与导线固定连接。

所述外壳内设有与所述丝杠平行的导轨，所述拉杆与所述导轨滑动连接。

所述导轨为两个、且分别设置于所述丝杠的两侧。

所述导线上套设有用于与所述拉杆连接的张紧环。

所述外壳为圆筒形状，所述第一齿轮与所述外壳同轴安装。

所述外壳两侧的穿线孔同轴，所述外壳另一侧的穿线孔处设有橡胶圈。

所述张紧机构设置于关节的端部，所述第一齿轮与所述关节的刚轮连接，所述外壳与所述关节的波发生器连接，所述外壳带动第二齿轮绕第一齿轮转动，从而实现第二齿轮的自转。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明提供了一种一体化关节内走线张紧机构，在关节旋转过程中，能够调节导线的长度，适应因导线缠绕引起的导线长度变化问题；

2.本发明利用与的穿线管及输出法兰的连接，通过传动机构实现了导线长度的调节，不需要额外的动力源；

3.本发明利用一体化关节输出端与输入端的相对于运动关系，通过传动机构的传动比实现了导线长度的实时调节，不需要对装置进行主动控制，从而实现导线长度的被动调节；

4.本发明通过与一体化关节输出端相连，能够保证与下一关节间的导线段在机器人运动过程中不发生缠绕，从而保证关节之间的导线不受损坏；

5.本发明结构简单，并且不需要对原有的一体化关节进行重新设计或改造，安装方便。