多軸機械臂的管路布置結構及具有其結構的機器人的製作方法
2023-09-09 20:45:15 3
本實用新型屬於機械臂的管路布置技術領域，尤其是涉及一種多軸機械臂的管路布置結構及具有其的機器人。
背景技術：
目前大部分機器人設備，如ABB、川崎等機器人，其主要塗裝布置管路位於機器臂內部或外部，主要功能為外表面塗裝，用於管道內部噴塗較少，因此機械臂尺寸均相對較大，用於管道內部噴塗時會與噴塗件發生幹涉。
現有技術中，6軸或7軸塗裝機器人，主要用於管道類部件內部塗裝，以避免機械臂或臂上附件與其他部件發生幹涉，因此需要塗裝管線與機械臂縮小三維空間，即機械臂上供漆管路或空氣管路安裝布置時，需要在三維空間換向必須做新型布置。現有管道內部塗裝布線技術，部件比較單一或較少。
技術實現要素：
有鑑於此，本實用新型旨在提出一種多軸機械臂的管路布置結構及具有其的機器人，以縮小塗裝管線與機械臂的三維空間，避免機器人與部件在作業時發生幹涉。
為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：
多軸機械臂的管路布置結構，包括第一機械臂，第一機械臂的端部固接有第一U型件，第一U型件通過第一鉸接軸與轉換杆的一端鉸接，轉換杆的另外一端通過第二鉸接軸與第二U型件鉸接，第二U型件固接在第二機械臂的端部上，第一鉸接軸與第二鉸接軸相互垂直；
與第一U型件的一側壁的外側壁同側的第一機械臂的外側壁的中部固接有軟管，軟管沿著第一機械臂的長度方向延伸，軟管穿過第一U型件的外側壁的中部後延伸到轉換杆的第一側壁上，軟管在轉換杆的中部彎折延伸到與第一側壁相鄰的第二側壁上，軟管在第二側壁的中部朝向第二機械臂彎折延伸到第二U型件上，繼而延伸到第二機械臂上。
進一步的，第一U型件和第二U型件之間的轉換杆上設置有突出於轉換杆側壁的第一限位板和第二限位板，第一限位板和第二限位板之間形成容納軟管的軟管槽，第一限位板靠近第一U型件，第二限位板靠近第二U型件，與固定有軟管的第一U型件的側壁同側的第一限位板上開設有第一軟管卡槽，與固定有軟管的第二U型件的側壁同側的第二限位板上開設有第二軟管卡槽。
進一步的，所述第一U型件和第二U型件的兩個側壁的自由端分別為圓弧結構。
進一步的，所述第一鉸接軸和第二鉸接軸的軸線分別穿過圓弧結構，圓弧結構的直徑分別大於第一U型件和第二U型件的側壁的寬度。
進一步的，所述軟管分別通過若干軟管固定環固定在第一機械臂和第二機械臂上。
進一步的，所述軟管外壁設置有軟管保護套。
進一步的，所述第二機械臂的另外一端連接有電機。
一種機器人，包括權利要求1至7任一項所述的多軸機械臂的管路布置結構。
相對於現有技術，本實用新型所述的多軸機械臂的管路布置結構具有以下優勢：
(1)本實用新型可用於六軸、七軸等多關節機器人，可以減小機械臂與軟管在三維空間的尺寸，完成特殊塗裝功能；
(2)本實用新型外形美觀大方，不僅縮小了機械臂和軟管的三維空間，同時也最大程度的利用了軟管，減少了生產成本，經濟實用。
附圖說明
構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：
圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；
圖2為圖1中的轉換杆處的局部放大圖；
圖3為本實用新型實施例的主視圖；
圖4為本實用新型實施例的工作狀態一的結構示意圖；
圖5為本實用新型實施例的工作狀態二的結構示意圖。
附圖標記說明：
1-第一機械臂；2-第一U型件；201-圓弧結構；3-第二U型件；301-圓弧結構；4-第二機械臂；5-轉換杆；501-第一側壁；502-第二側壁；503-第一限位板；5031-第一軟管卡槽；504-第二限位板；5041-第二軟管卡槽；505-軟管槽；6-第一鉸接軸；7-第二鉸接軸；8-軟管；9-軟管固定環。
具體實施方式
需要說明的是，在不衝突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」等的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本實用新型的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。
如圖1至5所示，多軸機械臂的管路布置結構，包括第一機械臂1，第一機械臂1的端部固接有第一U型件2，第一U型件2通過第一鉸接軸6與轉換杆5的一端鉸接，轉換杆5的另外一端通過第二鉸接軸7與第二U型件3鉸接，第二U型件3固接在第二機械臂4的端部上，第一鉸接軸6與第二鉸接軸7相互垂直。與第一U型件2的一側壁的外側壁同側的第一機械臂1的外側壁的中部固接有軟管8，軟管8可以作為油漆管路也可以作為空氣管路。軟管8沿著第一機械臂1的長度方向延伸，軟管8穿過第一U型件2的外側壁的中部後延伸到轉換杆5的第一側壁501上。
第一U型件2和第二U型件3之間的轉換杆5上設置有突出於轉換杆5側壁的第一限位板503和第二限位板504。第一限位板503和第二限位板504之間形成容納軟管8的軟管槽505。第一限位板503靠近第一U型件2，第二限位板504靠近第二U型件3。與固定有軟管8的第一U型件2的側壁同側的第一限位板503的中部開設有第一軟管卡槽5031，與固定有軟管8的第二U型件3的側壁同側的第二限位板504的中部開設有第二軟管卡槽5041。軟管8穿過第一軟管卡槽5031，在軟管槽505內90度彎折延伸到第一側壁501的邊緣後繼續90度彎折，軟管8朝向與第一側壁501相鄰的第二側壁502彎折。軟管8在第二側壁502的中部朝向第二機械臂4彎折90度，軟管8穿過第二軟管卡槽5041後延伸到第二U型件3上，繼而延伸到第二機械臂4上。
為了保證機械臂在其自由度上轉動時，軟管8不被卡死，第一U型件2和第二U型件3的兩個側壁的自由端分別為圓弧結構(201、301)。第一鉸接軸6和第二鉸接軸7的軸線分別穿過圓弧結構(201、301)部的側壁。圓弧結構(201、301)的直徑分別大於第一U型件2和第二U型件3的側壁的寬度。軟管8分別通過若干軟管固定環9固定在第一機械臂1和第二機械臂4上。軟管8外壁設置有軟管保護套。第二機械臂4的另外一端連接有電機(圖中未示)，電機作為驅動源。
一種機器人，包括上述的多軸機械臂的管路布置結構。
本實用新型的工作原理：
圖1為機械臂伸直時軟管8走線示意圖。軟管8貼附於機械臂和轉換杆5上，圖4、圖5為機械臂擺動換向轉彎時軟管8走線示意圖，機械臂與轉換杆5之間有擺動時，軟管8隻能在同一個平面前後折彎，軟管固定環9安裝在機械臂與折彎中心一定距離的位置處，由於第一U型件2和第二U型件3的兩個側壁的自由端分別為圓弧結構(201、301)，軟管8有折彎半徑，防止折死彎現象。軟管8在轉換杆5上空間轉換，機械臂擺動時，軟管8自動折彎，隨機械臂同時擺動，軟管8不會出現被機械臂夾住或磨損的現象。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。