一種基于滑輪裝置的旋轉機構制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種基于滑輪裝置的旋轉機構，包括關節臂Ⅰ以及關節臂Ⅱ，關節臂Ⅰ、關節臂Ⅱ上分別設有U型夾Ⅰ以及U型夾Ⅱ，U型夾Ⅰ和U型夾Ⅱ的端部通過軸Ⅰ穿插而轉動連接，所述軸Ⅰ上轉動連接有滑輪，滑輪設有兩個滑槽，兩個滑槽分別固定一根鋼絲繩的一端，其中一根鋼絲繩從滑輪相應滑槽的上端穿出，另一根鋼絲繩從另一個滑槽的下端穿出，并且兩根鋼絲繩的另一端與設在關節臂Ⅰ一端的驅動裝置連接；所述U型夾Ⅱ的中部還設有連接部，連接部與滑輪的一側輪盤連接，U型夾Ⅱ與關節臂Ⅱ固定，本發明專利技術的整體結構緊湊、安裝調整簡單、徑向尺寸小和關節臂運動范圍比較大，便于在真空狹小裝置內的檢測維護。

【技術實現步驟摘要】
一種基于滑輪裝置的旋轉機構
本專利技術涉及機器人的關節臂，特別涉及一種基于滑輪裝置的旋轉機構。
技術介紹
近年來，隨著機器人結構性能要求越來越高，機器人技術變得越來越復雜化、多樣化。其中具有多關節柔性臂的機器人是未來發展的一個重要方向，該類機器人要求具有重量輕、懸臂長、徑向尺寸小和驅動力矩大等特點，并且可在極其狹小的空間中工作，有時候還要求在高真空、核聚變等復雜環境中工作。這樣無疑對機器人的關節設計提出了更高的要求。機器人運動關節是機器人最基礎的部件，其設計合理性直接影響到機器人工作性能。目前，國內外對這種機器人研究有了很大的進展，也具有很高的參考價值。但是大多數機器人關節處結構相對臂部徑向尺寸大，整體結構不協調，可達運動空間小，無法進行關節臂的耦合運動，嚴重影響到機器人在狹小空間內檢測和維護工作。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種基于滑輪裝置的旋轉機構，該機構驅動力矩大、徑向尺寸小、可以進行雙自由度耦合運動，解決機器人在狹小空間的檢測和維護困難問題。為實現上述目的，本專利技術提供以下的技術方案：一種基于滑輪裝置的旋轉機構，包括關節臂Ⅰ以及關節臂Ⅱ，關節臂Ⅰ、關節臂Ⅱ上分別設有U型夾Ⅰ以及U型夾Ⅱ，U型夾Ⅰ和U型夾Ⅱ的端部通過軸Ⅰ穿插而轉動連接，所述軸Ⅰ上轉動連接有滑輪，滑輪設有兩個滑槽，兩個滑槽分別固定一根鋼絲繩的一端，其中一根鋼絲繩從滑輪相應滑槽的上端穿出，另一根鋼絲繩從另一個滑槽的下端穿出，并且兩根鋼絲繩的另一端與設在關節臂Ⅰ一端的驅動裝置連接；所述U型夾Ⅱ的中部還設有連接部，連接部與滑輪的一側輪盤連接，U型夾Ⅱ與關節臂Ⅱ固定。優選的，關節臂Ⅰ上設有導輪裝置，所述導輪裝置包括固定軸以及轉動連接在固定軸兩端的導輪，導輪上分別設有輪槽，兩根所述鋼絲繩分別沿兩端導輪的輪槽進入到驅動裝置內，并與驅動裝置連接，所述導輪的輪盤面與滑輪的輪盤面互相垂直。優選的，U型夾Ⅰ的一側通過導輪軸轉動連接一個過渡導輪，所述過渡導輪的輪盤面與導輪的輪盤面平行，且過渡導輪的輪槽頂部與相應一側的滑輪的輪槽齊平，滑輪的另一個輪槽與位于相應一側的導輪的輪槽齊平。優選的，導輪裝置的固定軸分為兩根，分別為固定軸Ⅰ和固定軸Ⅱ，固定軸Ⅰ和固定軸Ⅱ之間通過緊固螺釘軸向固定，關節臂Ⅰ上設有分別安裝固定軸Ⅰ以及固定軸Ⅱ的安裝孔，U型夾Ⅰ的端部也設有用于固定軸Ⅰ以及固定軸Ⅱ穿過的安裝孔，固定軸Ⅰ在與關節臂Ⅰ、U型夾Ⅰ的連接處分別設有推力滾針軸承以及向心滾針軸承，固定軸Ⅱ在與關節臂Ⅰ、U型夾Ⅰ的連接處分別設有推力滾針軸承以及向心滾針軸承，固定軸Ⅰ、固定軸Ⅱ分別在與U型夾Ⅰ的連接處還設有定位套。優選的，過渡導輪的導輪軸在與U型夾Ⅰ的連接處設有向心滾針軸承以及推力軸承。優選的，滑輪設有兩個，滑輪上分別設有一個輪槽，兩個滑輪通過螺釘固定在一起，所述軸Ⅰ分為兩部分，并分別連接U型夾Ⅰ和U型夾Ⅱ，兩個滑輪的中心均設有孔，并且均設有套筒，所述軸Ⅰ的兩個部分分別與套筒轉動連接，并且軸Ⅰ的兩個部分通過螺釘軸向固定。優選的，滑輪的輪槽上分別設有用于固定鋼絲繩端頭的鋼絲繩壓接頭，其中一個鋼絲繩壓接頭位于靠近U型夾Ⅰ的一側，另一個鋼絲繩壓接頭靠近U型夾Ⅱ的一側。優選的，滑輪的輪盤面上設有鋼絲繩張緊裝置，鋼絲繩張緊裝置包括螺釘、預緊螺栓以及螺母和銷軸，所述螺母固定在滑輪的輪盤面上，預緊螺栓與螺母連接，并且預緊螺栓的另一端頂住一端固定在滑輪上的銷軸，銷軸貫穿設在兩個滑輪上相應位置的孔，并且在穿過兩個滑輪的端部通過螺釘固定在另一個輪盤面上。采用上述技術方案，兩根鋼絲繩連接在滑輪裝置上的壓接頭內，滑輪安裝在U形夾Ⅰ內側，驅動裝置驅動兩根鋼絲繩一進一出運動，帶動滑輪轉動，滑輪裝置帶動U形夾Ⅱ轉動，而U形夾Ⅱ與關節臂Ⅱ相連，因此整個關節臂Ⅱ開始做旋轉運動。本專利技術與現有技術相比，本專利技術的整體結構緊湊、安裝調整簡單、徑向尺寸小和關節臂運動范圍比較大，便于在真空狹小裝置內的檢測維護。附圖說明圖1是本專利技術結構示意圖；圖2是本專利技術導輪裝置的結構示意圖；圖3是本專利技術過渡導輪的結構示意圖；圖4是本專利技術滑輪的結構示意圖；圖5是本專利技術滑輪裝置的安裝示意圖；圖6是本專利技術鋼絲繩張緊裝置的結構示意圖一；圖7是本專利技術鋼絲繩張緊裝置的結構示意圖二；圖8是本專利技術滑輪與導輪裝置的位置示意圖一；圖9是本專利技術滑輪與導輪裝置的位置示意圖二。具體實施方式下面結合附圖，通過對實施例的描述，對本專利技術做進一步說明：如圖1所示，本專利技術一種基于滑輪裝置的旋轉機構，包括關節臂Ⅰ1以及關節臂Ⅱ2，關節臂Ⅰ1、關節臂Ⅱ2上分別設有U型夾Ⅰ3以及U型夾Ⅱ4，U型夾Ⅰ3和U型夾Ⅱ4的端部通過軸Ⅰ5穿插而轉動連接，所述軸Ⅰ5上轉動連接有滑輪6，滑輪6設有兩個滑槽，兩個滑槽分別固定一根鋼絲繩的一端，其中一根鋼絲繩從滑輪6相應滑槽的上端穿出，另一根鋼絲繩從另一個滑槽的下端穿出，并且兩根鋼絲繩的另一端與設在關節臂Ⅰ1一端的驅動裝置7連接；U型夾Ⅱ4的中部還設有連接部，連接部與滑輪6的一側輪盤連接，U型夾Ⅱ4與關節臂Ⅱ2固定。如圖2所示，本專利技術關節臂Ⅰ1上設有導輪裝置，導輪裝置包括固定軸以及轉動連接在固定軸兩端的導輪8，導輪8上分別設有輪槽，兩根所述鋼絲繩分別沿兩端導輪8的輪槽進入到驅動裝置7內，并與驅動裝置7連接，導輪8的輪盤面與滑輪6的輪盤面互相垂直，其中一根鋼絲繩從一個導輪8的上端穿出，與滑輪6相應的輪槽固定，另一根鋼絲繩從導輪8的下端穿出，并與滑輪6的另一個輪槽固定，導輪裝置的使用，用于調整驅動用的兩根鋼絲繩伸縮方向，確保鋼絲繩傳遞力矩平穩可靠。導輪裝置的固定軸分為兩根，分別為固定軸Ⅰ10和固定軸Ⅱ11，固定軸Ⅰ10和固定軸Ⅱ11之間通過緊固螺釘12軸向固定，關節臂Ⅰ1上設有分別安裝固定軸Ⅰ10以及固定軸Ⅱ11的安裝孔，U型夾Ⅰ3的端部也設有用于固定軸Ⅰ10以及固定軸Ⅱ11穿過的安裝孔，固定軸Ⅰ10在與關節臂Ⅰ1、U型夾Ⅰ3的連接處分別設有推力滾針軸承以及向心滾針軸承，固定軸Ⅱ11在與關節臂Ⅰ1、U型夾Ⅰ3的連接處分別設有推力滾針軸承以及向心滾針軸承，固定軸Ⅰ10、固定軸Ⅱ11分別在與U型夾Ⅰ3的連接處還設有定位套13。如圖3、8、9所示，U型夾Ⅰ3的一側通過導輪軸轉動連接一個過渡導輪9，過渡導輪9的輪盤面與導輪8的輪盤面平行，且過渡導輪9的輪槽頂部與相應一側的滑輪6的輪槽齊平，滑輪6的另一個輪槽與位于相應一側的導輪8的輪槽齊平，過渡導輪9的導輪軸在與U型夾Ⅰ3的連接處設有向心滾針軸承以及推力軸承。過渡導輪9的使用，便于改變導向裝置中從導輪8下端穿出的鋼絲繩的方向，實現了單關節臂雙自由度的耦合運動。如圖4、5所示，本專利技術的滑輪6設有兩個，滑輪6上分別設有一個輪槽，兩個滑輪6通過螺釘固定在一起，所述軸Ⅰ5分為兩部分，并分別連接U型夾Ⅰ3和U型夾Ⅱ6，兩個滑輪6的中心均設有孔，并且均設有套筒14，所述軸Ⅰ5的兩個部分分別與套筒14轉動連接，并且軸Ⅰ5的兩個部分通過螺釘軸向固定。滑輪6的輪槽上分別設有用于固定鋼絲繩端頭的鋼絲繩壓接頭15，其中一個鋼絲繩壓接頭15位于靠近U型夾Ⅰ3的一側，另一個鋼絲繩壓接頭15靠近U型夾Ⅱ4的一側。如圖6、7所示，本專利技術滑輪6的輪盤面上設有鋼絲繩張緊裝置，鋼絲繩張緊裝置包括螺釘16、預緊螺栓17以及本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于滑輪裝置的旋轉機構，包括關節臂Ⅰ(1)以及關節臂Ⅱ(2)，關節臂Ⅰ(1)、關節臂Ⅱ(2)上分別設有U型夾Ⅰ(3)以及U型夾Ⅱ(4)，U型夾Ⅰ(3)和U型夾Ⅱ(4)的端部通過軸Ⅰ(5)穿插而轉動連接，其特征在于：所述軸Ⅰ(5)上轉動連接有滑輪(6)，滑輪(6)設有兩個滑槽，兩個滑槽分別固定一根鋼絲繩的一端，其中一根鋼絲繩從滑輪(6)相應滑槽的上端穿出，另一根鋼絲繩從另一個滑槽的下端穿出，并且兩根鋼絲繩的另一端與設在關節臂Ⅰ(1)一端的驅動裝置(7)連接；所述U型夾Ⅱ(4)的中部還設有連接部，連接部與滑輪(6)的一側輪盤連接，U型夾Ⅱ(4)與關節臂Ⅱ(2)固定。

【技術特征摘要】
1.一種基于滑輪裝置的旋轉機構，包括關節臂Ⅰ(1)以及關節臂Ⅱ(2)，關節臂Ⅰ(1)、關節臂Ⅱ(2)上分別設有U型夾Ⅰ(3)以及U型夾Ⅱ(4)，U型夾Ⅰ(3)和U型夾Ⅱ(4)的端部通過軸Ⅰ(5)穿插而轉動連接，其特征在于：所述軸Ⅰ(5)上轉動連接有滑輪(6)，滑輪(6)設有兩個滑槽，兩個滑槽分別固定一根鋼絲繩的一端，其中一根鋼絲繩從滑輪(6)相應滑槽的上端穿出，另一根鋼絲繩從另一個滑槽的下端穿出，并且兩根鋼絲繩的另一端與設在關節臂Ⅰ(1)一端的驅動裝置(7)連接；所述U型夾Ⅱ(4)的中部還設有連接部，連接部與滑輪(6)的一側輪盤連接，U型夾Ⅱ(4)與關節臂Ⅱ(2)固定。2.根據權利要求1所述的基于滑輪裝置的旋轉機構，其特征在于：所述關節臂Ⅰ(1)上設有導輪裝置，所述導輪裝置包括固定軸以及轉動連接在固定軸兩端的導輪(8)，導輪(8)上分別設有輪槽，兩根所述鋼絲繩分別沿兩端導輪(8)的輪槽進入到驅動裝置(7)內，并與驅動裝置(7)連接，所述導輪(8)的輪盤面與滑輪(6)的輪盤面互相垂直。3.根據權利要求2所述的基于滑輪裝置的旋轉機構，其特征在于：所述U型夾Ⅰ(3)的一側通過導輪軸轉動連接一個過渡導輪(9)，所述過渡導輪(9)的輪盤面與導輪(8)的輪盤面平行，且過渡導輪(9)的輪槽頂部與相應一側的滑輪(6)的輪槽齊平，滑輪(6)的另一個輪槽與位于相應一側的導輪(8)的輪槽齊平。4.根據權利要求2所述的基于滑輪裝置的旋轉機構，其特征在于：所述導輪裝置的固定軸分為兩根，分別為固定軸Ⅰ(10)和固定軸Ⅱ(11)，固定軸Ⅰ(10)和固定軸Ⅱ(11)之間通過緊固螺釘(12)軸向固定，關節臂Ⅰ(1)上設有分別安裝固定軸Ⅰ(10)以及固定軸Ⅱ(11)的安裝孔，U型夾Ⅰ(3)的端部也設有用于固定軸Ⅰ(10)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宋云濤，潘洪濤，郝志偉，史善爽，唐雨翔，程勇，張宇，楊松竹，張俊，張璇琛，
申請(專利權)人：合肥中科艾帝爾機器人技術有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽,34