本發(fā)明涉及一種機器人關(guān)節(jié)電氣連接的裝置。

背景技術(shù)：

串聯(lián)機器人通過對各連桿的串聯(lián)，實現(xiàn)機器人末端點的空間運動，機器人相鄰兩連桿作相對轉(zhuǎn)動形成機器人關(guān)節(jié)。各軸間電氣線路的串聯(lián)使機器人電源供給和信號傳輸在各軸間得以實現(xiàn)。

但由于機器人關(guān)節(jié)處的相對轉(zhuǎn)動自由度的存在，使得與相應兩連桿固連的電氣線纜存在因連桿相對運動而發(fā)生纏繞、拉拽的可能。

對于這一問題，現(xiàn)有技術(shù)中的解決方案是運用“空心關(guān)節(jié)”的方法，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中在關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸設(shè)計為空心結(jié)構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)軸的空心處為電氣線路的敷設(shè)留有足夠的空間，使線路能夠沿通過關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸軸心布置，從而避免由于機器人連桿相對轉(zhuǎn)動運動給電氣線路帶來的影響。例如專利號為CN 201410594998.2所描述的便是其應用，盡管較完美解決了電氣線路“過關(guān)節(jié)”問題，但伴隨而來的是對機器人手臂成本的推高。一方面空心關(guān)節(jié)使用的無框電機成本遠高于固定式電機，另一方面空心關(guān)節(jié)制造、裝配帶來成本上漲。且由于空心關(guān)節(jié)軸心處對空間的節(jié)省，造成結(jié)構(gòu)尺寸的向外擴張，對于機械臂尺寸及重量的控制都極為不利。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種機器人關(guān)節(jié)電氣連接的裝置。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種機器人關(guān)節(jié)電氣連接的裝置，所述機器人關(guān)節(jié)由第一關(guān)節(jié)連桿和第二關(guān)節(jié)連桿組成，所述裝置包括法蘭組和連接器組，所述法蘭組包括第一法蘭和第二法蘭，所述第一法蘭和第二法蘭相對設(shè)置且同軸心，所述第一法蘭外側(cè)與所述第一關(guān)節(jié)連桿固定連接，所述第二法蘭外側(cè)與所述第二關(guān)節(jié)連桿固定連接，所述第一法蘭和第二法蘭之間能實現(xiàn)同軸旋轉(zhuǎn)，所述連接器組包括連接器本體和觸點組，所述連接器本體固定設(shè)置在第一法蘭內(nèi)側(cè)，所述觸點組包括相向且始終接觸的第一觸點和第二觸點，所述第一觸點為圓環(huán)電極且設(shè)置在連接器本體上，所述第二觸點為點狀電極且設(shè)置在所述第二法蘭內(nèi)側(cè)，所述圓環(huán)電極的圓心位于法蘭組的軸心線上，且所述點狀電極與圓環(huán)電極相對應，所述第一觸點尾部通過第一引出導體與第一關(guān)節(jié)連桿上的電氣電纜永久性連接，所述第二觸點尾部通過第二引出導體與第二關(guān)節(jié)連桿上的電氣電纜永久性連接。

作為上述裝置的優(yōu)選方案，所述連接器組包括多組觸點組，多組觸點組分別位于不同半徑的圓周上。

作為上述裝置的優(yōu)選方案，所述點狀電極頭部設(shè)有可伸縮電極，所述點狀電機通過頭部的可伸縮電極與對應的圓環(huán)電極始終接觸。

作為上述裝置的優(yōu)選方案，所述第一關(guān)節(jié)連桿和第二關(guān)節(jié)連桿之間連接有電機，所述電機包括電機本體和電機驅(qū)動軸，所述電機本體與第二關(guān)節(jié)連桿固定連接，所述電機驅(qū)動軸外端與第一關(guān)節(jié)連桿固定連接，通過所述電機驅(qū)動所述第一關(guān)節(jié)連桿和第二關(guān)節(jié)連桿之間轉(zhuǎn)動，所述第一法蘭和連接器本體上分別開設(shè)有供所述電機驅(qū)動軸穿過的過孔。

作為上述裝置的優(yōu)選方案，所述電機驅(qū)動軸與所述第一法蘭、第二法蘭同軸心。

作為上述裝置的優(yōu)選方案，所述第一法蘭和第二法蘭之間通過止推軸承實現(xiàn)轉(zhuǎn)動連接。

作為上述裝置的優(yōu)選方案，所述第一觸點與所述連接器本體之間、所述第一觸點與所述第一法蘭之間均設(shè)置有絕緣層。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明提供的一種機器人關(guān)節(jié)電氣連接的裝置，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，生產(chǎn)成本低。其通過在第一關(guān)節(jié)連桿和第二關(guān)節(jié)連桿之間分別固定連接第一法蘭和第二法蘭，由于第一法蘭和第二法蘭之間可同軸轉(zhuǎn)動，從而在關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動時與關(guān)節(jié)一起轉(zhuǎn)動，從而帶動第一法蘭和第二法蘭內(nèi)側(cè)安裝的連接器組一起轉(zhuǎn)動，從而保證連接器組尾部連接的電氣電纜與關(guān)節(jié)之間的相對位置不會發(fā)生很大的變化，有效解決了電氣電纜在關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動過程中發(fā)生纏繞、拉拽等問題，尤其適用于非空心旋轉(zhuǎn)軸的機器人關(guān)節(jié)，通用性高。此外，本發(fā)明與電機配合使用，可同時實現(xiàn)對組成關(guān)節(jié)的兩個關(guān)節(jié)連桿的機械連接和電氣連接，在實際使用中可作為一個標準功能件整體作用，完成關(guān)節(jié)電氣接口功能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是為本發(fā)明的多個圓環(huán)電極在連接器本體上的分布圖。

圖3是為本發(fā)明的多個點狀電極在第二法蘭上的分布圖。

圖4是本發(fā)明的點狀電極結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的連接器本體上的圓環(huán)電極的剖視圖。

圖6是機器人關(guān)節(jié)的兩個關(guān)節(jié)連接形式。

圖中標號：1第一法蘭,1a第一關(guān)節(jié)連桿，101關(guān)節(jié)連桿一，102關(guān)節(jié)連桿二，103關(guān)節(jié)連桿三，2第二法蘭，2a第二關(guān)節(jié)連桿，3圓環(huán)電極，3a第一引出導體，4點狀電極，4a第二引出導體，4b可伸縮電極，5過孔,6連接器本體，7止推軸承,8絕緣層。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

參見圖1至圖5，本實施例公開了一種機器人關(guān)節(jié)電氣連接的裝置，機器人關(guān)節(jié)由第一關(guān)節(jié)連桿1a和第二關(guān)節(jié)連桿2a組成，第一關(guān)節(jié)連桿1a和第二關(guān)節(jié)連桿2a之間連接有電機，電機包括電機本體和電機驅(qū)動軸，電機本體與第二關(guān)節(jié)連桿2a固定連接，電機驅(qū)動軸外端與第一關(guān)節(jié)連桿1a固定連接，通過電機驅(qū)動第一關(guān)節(jié)連桿1a和第二關(guān)節(jié)連桿2a之間轉(zhuǎn)動。

裝置包括法蘭組和連接器組，法蘭組包括第一法蘭1和第二法蘭2，第一法蘭1和第二法蘭2相對設(shè)置且同軸心，第一法蘭1外側(cè)與第一關(guān)節(jié)連桿1a固定連接，第二法蘭2外側(cè)與第二關(guān)節(jié)連桿2a固定連接，第一法蘭1和第二法蘭2之間能實現(xiàn)同軸旋轉(zhuǎn)，第一法蘭1和第二法蘭2之間通過止推軸承7實現(xiàn)轉(zhuǎn)動連接，以限定第一法蘭1和第二法蘭2之間沿軸向及徑向均不能平動，而僅能沿著軸向方向?qū)崿F(xiàn)同軸轉(zhuǎn)動，從而能在機器人關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動的時候一起轉(zhuǎn)動。

連接器組包括連接器本體6和觸點組，連接器本體6固定設(shè)置在第一法蘭1內(nèi)側(cè)，觸點組包括相向且始終接觸的第一觸點和第二觸點，第一觸點為圓環(huán)電極3且設(shè)置在連接器本體6上，第二觸點為點狀電極4且設(shè)置在第二法蘭2內(nèi)側(cè)，圓環(huán)電極3的圓心位于法蘭組的軸心線上，且點狀電極4與圓環(huán)電極3相對應，點狀電極4頭部設(shè)有可伸縮電極4b，點狀電機通過頭部的可伸縮電極4b與對應的圓環(huán)電極3始終接觸，以保證觸點充分接觸。點狀電極4尾部通過第一引出導體3a與第一關(guān)節(jié)連桿1a上的電氣電纜永久性連接，圓環(huán)電極3尾部通過第二引出導體4a與第二關(guān)節(jié)連桿2a上的電氣電纜永久性連接。

第一法蘭1和連接器本體6上分別開設(shè)有供電機驅(qū)動軸穿過的過孔5。安裝時，電機驅(qū)動軸穿過過孔5后與第一關(guān)節(jié)連桿1a固定連接。安裝好后，電機驅(qū)動軸與第一法蘭1、第二法蘭2同軸心。

當然，連接器組可包括多組觸點組，多組觸點組分別位于不同半徑的圓周上。第一觸點與連接器本體6之間、第一觸點與第一法蘭1之間均設(shè)置有絕緣層8，以實現(xiàn)絕緣。

本實施例通過在第一關(guān)節(jié)連桿1a和第二關(guān)節(jié)連桿2a之間分別固定連接第一法蘭1和第二法蘭2，在第一法蘭1內(nèi)側(cè)設(shè)置圓環(huán)電極3，在第二法蘭2內(nèi)側(cè)設(shè)置點狀電極4，由于第一法蘭1和第二法蘭2之間通過止推軸承7連接可實現(xiàn)同軸轉(zhuǎn)動，從而在電機帶動關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動時，第一法蘭1和第二法蘭2能與關(guān)節(jié)一起轉(zhuǎn)動，進而帶動第一法蘭1和第二法蘭2內(nèi)側(cè)安裝的圓環(huán)電極3和點狀電極4隨之轉(zhuǎn)動，從而保證連接器組尾部連接的電氣電纜與關(guān)節(jié)之間的相對位置不會發(fā)生很大的變化，有效解決了電氣電纜在關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動過程中發(fā)生纏繞、拉拽等問題，尤其適用于非空心旋轉(zhuǎn)軸的機器人關(guān)節(jié)，通用性高。此外，本發(fā)明與電機配合使用，可同時實現(xiàn)對組成關(guān)節(jié)的兩個關(guān)節(jié)連桿的機械連接和電氣連接，在實際使用中可作為一個標準功能件整體作用，完成關(guān)節(jié)電氣接口功能。

其中，機器人關(guān)節(jié)包括兩種形式，第一種形式為兩個關(guān)節(jié)連桿同軸連接，第二種形式為兩個關(guān)節(jié)連桿相交連接。如圖6所示包括三個關(guān)節(jié)連桿，三個關(guān)節(jié)連桿分別為關(guān)節(jié)連桿一101、關(guān)節(jié)連桿二102和關(guān)節(jié)連桿三103，其中，關(guān)節(jié)連桿一101、關(guān)節(jié)連桿二102形成的關(guān)節(jié)即為第一種形式的機器人關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)連桿一101、關(guān)節(jié)連桿二102的軸線位于同一條直線上，且該機器人關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動時關(guān)節(jié)連桿一101、關(guān)節(jié)連桿二102是進行同軸旋轉(zhuǎn)的；而關(guān)節(jié)連桿二102和關(guān)節(jié)連桿三103所形成的關(guān)節(jié)即為第二種形式的機器人關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)連桿二102和關(guān)節(jié)連桿三103的端部相鉸接，且該機器人關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動時關(guān)節(jié)連桿二102和關(guān)節(jié)連桿三103是繞著鉸接點轉(zhuǎn)動的。本實施例提供的裝置對于以上兩個形式的機器人關(guān)節(jié)均適用。

以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。