一种基于滑轮装置的旋转机构制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于滑轮装置的旋转机构，包括关节臂Ⅰ以及关节臂Ⅱ，关节臂Ⅰ、关节臂Ⅱ上分别设有U型夹Ⅰ以及U型夹Ⅱ，U型夹Ⅰ和U型夹Ⅱ的端部通过轴Ⅰ穿插而转动连接，所述轴Ⅰ上转动连接有滑轮，滑轮设有两个滑槽，两个滑槽分别固定一根钢丝绳的一端，其中一根钢丝绳从滑轮相应滑槽的上端穿出，另一根钢丝绳从另一个滑槽的下端穿出，并且两根钢丝绳的另一端与设在关节臂Ⅰ一端的驱动装置连接；所述U型夹Ⅱ的中部还设有连接部，连接部与滑轮的一侧轮盘连接，U型夹Ⅱ与关节臂Ⅱ固定，本发明专利技术的整体结构紧凑、安装调整简单、径向尺寸小和关节臂运动范围比较大，便于在真空狭小装置内的检测维护。

【技术实现步骤摘要】
一种基于滑轮装置的旋转机构
本专利技术涉及机器人的关节臂，特别涉及一种基于滑轮装置的旋转机构。
技术介绍
近年来，随着机器人结构性能要求越来越高，机器人技术变得越来越复杂化、多样化。其中具有多关节柔性臂的机器人是未来发展的一个重要方向，该类机器人要求具有重量轻、悬臂长、径向尺寸小和驱动力矩大等特点，并且可在极其狭小的空间中工作，有时候还要求在高真空、核聚变等复杂环境中工作。这样无疑对机器人的关节设计提出了更高的要求。机器人运动关节是机器人最基础的部件，其设计合理性直接影响到机器人工作性能。目前，国内外对这种机器人研究有了很大的进展，也具有很高的参考价值。但是大多数机器人关节处结构相对臂部径向尺寸大，整体结构不协调，可达运动空间小，无法进行关节臂的耦合运动，严重影响到机器人在狭小空间内检测和维护工作。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于滑轮装置的旋转机构，该机构驱动力矩大、径向尺寸小、可以进行双自由度耦合运动，解决机器人在狭小空间的检测和维护困难问题。为实现上述目的，本专利技术提供以下的技术方案：一种基于滑轮装置的旋转机构，包括关节臂Ⅰ以及关节臂Ⅱ，关节臂Ⅰ、关节臂Ⅱ上分别设有U型夹Ⅰ以及U型夹Ⅱ，U型夹Ⅰ和U型夹Ⅱ的端部通过轴Ⅰ穿插而转动连接，所述轴Ⅰ上转动连接有滑轮，滑轮设有两个滑槽，两个滑槽分别固定一根钢丝绳的一端，其中一根钢丝绳从滑轮相应滑槽的上端穿出，另一根钢丝绳从另一个滑槽的下端穿出，并且两根钢丝绳的另一端与设在关节臂Ⅰ一端的驱动装置连接；所述U型夹Ⅱ的中部还设有连接部，连接部与滑轮的一侧轮盘连接，U型夹Ⅱ与关节臂Ⅱ固定。优选的，关节臂Ⅰ上设有导轮装置，所述导轮装置包括固定轴以及转动连接在固定轴两端的导轮，导轮上分别设有轮槽，两根所述钢丝绳分别沿两端导轮的轮槽进入到驱动装置内，并与驱动装置连接，所述导轮的轮盘面与滑轮的轮盘面互相垂直。优选的，U型夹Ⅰ的一侧通过导轮轴转动连接一个过渡导轮，所述过渡导轮的轮盘面与导轮的轮盘面平行，且过渡导轮的轮槽顶部与相应一侧的滑轮的轮槽齐平，滑轮的另一个轮槽与位于相应一侧的导轮的轮槽齐平。优选的，导轮装置的固定轴分为两根，分别为固定轴Ⅰ和固定轴Ⅱ，固定轴Ⅰ和固定轴Ⅱ之间通过紧固螺钉轴向固定，关节臂Ⅰ上设有分别安装固定轴Ⅰ以及固定轴Ⅱ的安装孔，U型夹Ⅰ的端部也设有用于固定轴Ⅰ以及固定轴Ⅱ穿过的安装孔，固定轴Ⅰ在与关节臂Ⅰ、U型夹Ⅰ的连接处分别设有推力滚针轴承以及向心滚针轴承，固定轴Ⅱ在与关节臂Ⅰ、U型夹Ⅰ的连接处分别设有推力滚针轴承以及向心滚针轴承，固定轴Ⅰ、固定轴Ⅱ分别在与U型夹Ⅰ的连接处还设有定位套。优选的，过渡导轮的导轮轴在与U型夹Ⅰ的连接处设有向心滚针轴承以及推力轴承。优选的，滑轮设有两个，滑轮上分别设有一个轮槽，两个滑轮通过螺钉固定在一起，所述轴Ⅰ分为两部分，并分别连接U型夹Ⅰ和U型夹Ⅱ，两个滑轮的中心均设有孔，并且均设有套筒，所述轴Ⅰ的两个部分分别与套筒转动连接，并且轴Ⅰ的两个部分通过螺钉轴向固定。优选的，滑轮的轮槽上分别设有用于固定钢丝绳端头的钢丝绳压接头，其中一个钢丝绳压接头位于靠近U型夹Ⅰ的一侧，另一个钢丝绳压接头靠近U型夹Ⅱ的一侧。优选的，滑轮的轮盘面上设有钢丝绳张紧装置，钢丝绳张紧装置包括螺钉、预紧螺栓以及螺母和销轴，所述螺母固定在滑轮的轮盘面上，预紧螺栓与螺母连接，并且预紧螺栓的另一端顶住一端固定在滑轮上的销轴，销轴贯穿设在两个滑轮上相应位置的孔，并且在穿过两个滑轮的端部通过螺钉固定在另一个轮盘面上。采用上述技术方案，两根钢丝绳连接在滑轮装置上的压接头内，滑轮安装在U形夹Ⅰ内侧，驱动装置驱动两根钢丝绳一进一出运动，带动滑轮转动，滑轮装置带动U形夹Ⅱ转动，而U形夹Ⅱ与关节臂Ⅱ相连，因此整个关节臂Ⅱ开始做旋转运动。本专利技术与现有技术相比，本专利技术的整体结构紧凑、安装调整简单、径向尺寸小和关节臂运动范围比较大，便于在真空狭小装置内的检测维护。附图说明图1是本专利技术结构示意图；图2是本专利技术导轮装置的结构示意图；图3是本专利技术过渡导轮的结构示意图；图4是本专利技术滑轮的结构示意图；图5是本专利技术滑轮装置的安装示意图；图6是本专利技术钢丝绳张紧装置的结构示意图一；图7是本专利技术钢丝绳张紧装置的结构示意图二；图8是本专利技术滑轮与导轮装置的位置示意图一；图9是本专利技术滑轮与导轮装置的位置示意图二。具体实施方式下面结合附图，通过对实施例的描述，对本专利技术做进一步说明：如图1所示，本专利技术一种基于滑轮装置的旋转机构，包括关节臂Ⅰ1以及关节臂Ⅱ2，关节臂Ⅰ1、关节臂Ⅱ2上分别设有U型夹Ⅰ3以及U型夹Ⅱ4，U型夹Ⅰ3和U型夹Ⅱ4的端部通过轴Ⅰ5穿插而转动连接，所述轴Ⅰ5上转动连接有滑轮6，滑轮6设有两个滑槽，两个滑槽分别固定一根钢丝绳的一端，其中一根钢丝绳从滑轮6相应滑槽的上端穿出，另一根钢丝绳从另一个滑槽的下端穿出，并且两根钢丝绳的另一端与设在关节臂Ⅰ1一端的驱动装置7连接；U型夹Ⅱ4的中部还设有连接部，连接部与滑轮6的一侧轮盘连接，U型夹Ⅱ4与关节臂Ⅱ2固定。如图2所示，本专利技术关节臂Ⅰ1上设有导轮装置，导轮装置包括固定轴以及转动连接在固定轴两端的导轮8，导轮8上分别设有轮槽，两根所述钢丝绳分别沿两端导轮8的轮槽进入到驱动装置7内，并与驱动装置7连接，导轮8的轮盘面与滑轮6的轮盘面互相垂直，其中一根钢丝绳从一个导轮8的上端穿出，与滑轮6相应的轮槽固定，另一根钢丝绳从导轮8的下端穿出，并与滑轮6的另一个轮槽固定，导轮装置的使用，用于调整驱动用的两根钢丝绳伸缩方向，确保钢丝绳传递力矩平稳可靠。导轮装置的固定轴分为两根，分别为固定轴Ⅰ10和固定轴Ⅱ11，固定轴Ⅰ10和固定轴Ⅱ11之间通过紧固螺钉12轴向固定，关节臂Ⅰ1上设有分别安装固定轴Ⅰ10以及固定轴Ⅱ11的安装孔，U型夹Ⅰ3的端部也设有用于固定轴Ⅰ10以及固定轴Ⅱ11穿过的安装孔，固定轴Ⅰ10在与关节臂Ⅰ1、U型夹Ⅰ3的连接处分别设有推力滚针轴承以及向心滚针轴承，固定轴Ⅱ11在与关节臂Ⅰ1、U型夹Ⅰ3的连接处分别设有推力滚针轴承以及向心滚针轴承，固定轴Ⅰ10、固定轴Ⅱ11分别在与U型夹Ⅰ3的连接处还设有定位套13。如图3、8、9所示，U型夹Ⅰ3的一侧通过导轮轴转动连接一个过渡导轮9，过渡导轮9的轮盘面与导轮8的轮盘面平行，且过渡导轮9的轮槽顶部与相应一侧的滑轮6的轮槽齐平，滑轮6的另一个轮槽与位于相应一侧的导轮8的轮槽齐平，过渡导轮9的导轮轴在与U型夹Ⅰ3的连接处设有向心滚针轴承以及推力轴承。过渡导轮9的使用，便于改变导向装置中从导轮8下端穿出的钢丝绳的方向，实现了单关节臂双自由度的耦合运动。如图4、5所示，本专利技术的滑轮6设有两个，滑轮6上分别设有一个轮槽，两个滑轮6通过螺钉固定在一起，所述轴Ⅰ5分为两部分，并分别连接U型夹Ⅰ3和U型夹Ⅱ6，两个滑轮6的中心均设有孔，并且均设有套筒14，所述轴Ⅰ5的两个部分分别与套筒14转动连接，并且轴Ⅰ5的两个部分通过螺钉轴向固定。滑轮6的轮槽上分别设有用于固定钢丝绳端头的钢丝绳压接头15，其中一个钢丝绳压接头15位于靠近U型夹Ⅰ3的一侧，另一个钢丝绳压接头15靠近U型夹Ⅱ4的一侧。如图6、7所示，本专利技术滑轮6的轮盘面上设有钢丝绳张紧装置，钢丝绳张紧装置包括螺钉16、预紧螺栓17以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于滑轮装置的旋转机构，包括关节臂Ⅰ(1)以及关节臂Ⅱ(2)，关节臂Ⅰ(1)、关节臂Ⅱ(2)上分别设有U型夹Ⅰ(3)以及U型夹Ⅱ(4)，U型夹Ⅰ(3)和U型夹Ⅱ(4)的端部通过轴Ⅰ(5)穿插而转动连接，其特征在于：所述轴Ⅰ(5)上转动连接有滑轮(6)，滑轮(6)设有两个滑槽，两个滑槽分别固定一根钢丝绳的一端，其中一根钢丝绳从滑轮(6)相应滑槽的上端穿出，另一根钢丝绳从另一个滑槽的下端穿出，并且两根钢丝绳的另一端与设在关节臂Ⅰ(1)一端的驱动装置(7)连接；所述U型夹Ⅱ(4)的中部还设有连接部，连接部与滑轮(6)的一侧轮盘连接，U型夹Ⅱ(4)与关节臂Ⅱ(2)固定。

【技术特征摘要】
1.一种基于滑轮装置的旋转机构，包括关节臂Ⅰ(1)以及关节臂Ⅱ(2)，关节臂Ⅰ(1)、关节臂Ⅱ(2)上分别设有U型夹Ⅰ(3)以及U型夹Ⅱ(4)，U型夹Ⅰ(3)和U型夹Ⅱ(4)的端部通过轴Ⅰ(5)穿插而转动连接，其特征在于：所述轴Ⅰ(5)上转动连接有滑轮(6)，滑轮(6)设有两个滑槽，两个滑槽分别固定一根钢丝绳的一端，其中一根钢丝绳从滑轮(6)相应滑槽的上端穿出，另一根钢丝绳从另一个滑槽的下端穿出，并且两根钢丝绳的另一端与设在关节臂Ⅰ(1)一端的驱动装置(7)连接；所述U型夹Ⅱ(4)的中部还设有连接部，连接部与滑轮(6)的一侧轮盘连接，U型夹Ⅱ(4)与关节臂Ⅱ(2)固定。2.根据权利要求1所述的基于滑轮装置的旋转机构，其特征在于：所述关节臂Ⅰ(1)上设有导轮装置，所述导轮装置包括固定轴以及转动连接在固定轴两端的导轮(8)，导轮(8)上分别设有轮槽，两根所述钢丝绳分别沿两端导轮(8)的轮槽进入到驱动装置(7)内，并与驱动装置(7)连接，所述导轮(8)的轮盘面与滑轮(6)的轮盘面互相垂直。3.根据权利要求2所述的基于滑轮装置的旋转机构，其特征在于：所述U型夹Ⅰ(3)的一侧通过导轮轴转动连接一个过渡导轮(9)，所述过渡导轮(9)的轮盘面与导轮(8)的轮盘面平行，且过渡导轮(9)的轮槽顶部与相应一侧的滑轮(6)的轮槽齐平，滑轮(6)的另一个轮槽与位于相应一侧的导轮(8)的轮槽齐平。4.根据权利要求2所述的基于滑轮装置的旋转机构，其特征在于：所述导轮装置的固定轴分为两根，分别为固定轴Ⅰ(10)和固定轴Ⅱ(11)，固定轴Ⅰ(10)和固定轴Ⅱ(11)之间通过紧固螺钉(12)轴向固定，关节臂Ⅰ(1)上设有分别安装固定轴Ⅰ(10)以及固定轴Ⅱ(11)的安装孔，U型夹Ⅰ(3)的端部也设有用于固定轴Ⅰ(10)...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋云涛，潘洪涛，郝志伟，史善爽，唐雨翔，程勇，张宇，杨松竹，张俊，张璇琛，
申请(专利权)人：合肥中科艾帝尔机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34