一种线传动用拉线盘、线传动机构及线驱机械臂制造技术

本实用新型专利技术涉及机械臂领域，具体涉及一种线传动用拉线盘，拉线盘圆弧面的两侧均设置有线槽，拉线盘两侧的平面端上均设置有线头固定孔、安置槽和过线口，拉线盘两侧的过线口呈180

【技术实现步骤摘要】
一种线传动用拉线盘、线传动机构及线驱机械臂


[0001]本技术涉及机械臂领域，具体涉及一种线传动用拉线盘、线传动机构及线驱机械臂。

技术介绍

[0002]传统的机械臂多设计为两臂，即大臂与小臂，关节驱动普遍为直接驱动、常规齿轮驱动、带传动驱动，这些方式中驱动电机与齿轮减速器均安装在机械臂关节处或通过传动安装在大臂小臂上，尤为突出的缺点为：对于多关节机械臂，下一级关节的电机与齿轮减速器等传动装置成为上一级关节的负载，增加了机械臂整体的内部消耗。绳驱动作为一种新型的传动方式，可降低机械臂的内部负载，但是在拉线盘上缠绕的钢丝只能在拉线盘转动拉紧钢丝时，才能传动运动，通常只能传递拉紧钢丝状态下的运动，当松弛钢丝时，执行端只能依靠重力而进行反方向的运动，而且钢丝也只能承受拉力，存在弹性变形的情况，会导致驱动过程中出现松弛现象，使得末端控制精度不高，甚至造成钢丝绳脱落，影响运动和力的传递。但是以往使用钢丝绳传动的机械臂机构存在钢丝绳有效长度变化甚至松弛导致机械臂末端的执行精度不易控制，且张紧力调节装置安装在钢丝绳末端不能很好地控制钢丝绳张紧的问题。

技术实现思路

[0003]本技术为解决绳驱动机构中拉线盘只能沿一个方向传递运动的问题，提供一种线传动用拉线盘，拉线盘上可设置两条传动线，使两个拉线盘在线传动机构中作为运动的驱动端和执行端，能够完成两个方向的运动传递，即能够实现带动执行端进行俯仰运动，转动时拉线盘的可利用转动角度最大，自由度范围更大。
[0004]本技术为解决绳驱动的运动传递效率低的问题，提供一种线传动机构，通过线传动机构提升了运动的传递效率和传递精度，使执行末端的自由度范围更大。
[0005]本技术为解决多关节机械臂内部损耗大的问题，提供一种线驱机械臂，机械臂具有五个活动关节、三个活动臂，可进行整体旋转和三个活动臂的俯仰及执行部件的俯仰动作，使机械臂在工作时运动半径更大，初始状态时所占空间更小。
[0006]为了实现上述目的，本技术的技术方案是：
[0007]一种线传动用拉线盘，所述拉线盘包括圆弧面和位于圆弧面两侧的平面端，拉线盘圆弧面的两侧均设置有线槽，拉线盘两侧的平面端上均设置有线头固定孔、安置槽和过线口，所述线头固定孔用于固定传动线的端部，所述过线口与线槽相连通，所述安置槽连通线头固定孔和过线口，拉线盘两侧的过线口呈180
°
分布。
[0008]在进一步地优选方案中，所述拉线盘中部开设有轴向的安装通孔，拉线盘上还开设有扇形的通孔和环形凹槽。
[0009]一种线传动机构，包括主动轴、中间轴、从动轴、两条传动线和所述的拉线盘，所述主动轴、中间轴和从动轴的轴线相平行，主动轴和从动轴上均固定设置有拉线盘，所述中间
轴上设置有中间轮，所述传动线的两端分别固定设置在两个拉线盘的线头固定孔上，传动线的端部穿过过线口、通过线槽绕在拉线盘上，传动线的中部缠绕所述中间轮，两条传动线在两个拉线盘和中间轮上的缠绕方向不同。
[0010]在进一步地优选方案中，所述中间轮的直径小于拉线盘的直径。
[0011]在进一步地优选方案中，所述传动线包括两段传动线段，两传动线段之间设置有张紧结构，所述张紧结构包括正牙螺柱、反牙螺柱和套筒，所述正牙螺柱和反牙螺柱分别固定连接一段传动线段，所述套筒的两端分别与正牙螺柱和反牙螺柱螺纹套合连接。
[0012]一种线驱机械臂，包括底座固定板、第一电机、旋转底座、大臂骨架、小臂骨架、三臂骨架、执行部件、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机和两个所述的线传动机构，两个线传动机构分别为第四线传动机构和第五线传动机构；所述底座固定板上设置所述第一电机和旋转底座，第一电机与旋转底座传动连接，旋转底座上转动设置所述大臂骨架，大臂骨架上转动设置小臂骨架，小臂骨架上转动设置三臂骨架，所述执行部件转动设置在三臂骨架上；所述第二电机、第三电机、第四电机和第五电机均设置在大臂骨架上，第二电机带动大臂骨架绕旋转底座旋转，第三电机传动连接小臂骨架，第四电机通过第四线传动机构带动三臂骨架旋转，第五电机通过第五线传动机构带动执行部件旋转。
[0013]在进一步地优选方案中，所述底座固定板上转动设置有中空轴，中空轴端部固定设置所述旋转底座，中空轴中部固定设置有大带轮一，所述第一电机的输出轴上设置有小带轮一，所述小带轮一与大带轮一通过传动带传动连接，底座固定板上还设置有张紧块，所述张紧块位于小带轮一与大带轮一之间。
[0014]在进一步地优选方案中，所述第二电机设置在大臂骨架的中部，第二电机输出端设置有小带轮二，大臂骨架上固定设置有大带轮二，所述大带轮二位于大臂骨架与旋转底座的旋转中心上，大带轮二与小带轮二上设置有同步带。
[0015]在进一步地优选方案中，所述大臂骨架上还设置有张紧调节组件，所述张紧调节组件包括固定块、调节螺柱，所述固定块位于第二电机的一侧，所述调节螺柱与固定块螺纹连接，调节螺柱穿过固定块抵至第二电机。
[0016]在进一步地优选方案中，所述第三电机位于小臂骨架与大臂骨架的旋转中心上，第三电机的输出轴固定连接小臂骨架。
[0017]在进一步地优选方案中，所述第四电机位于大臂骨架与旋转底座的旋转中心上，所述第四线传动机构的主动轴设置在第四电机的输出端上、中间轴设置在小臂骨架与大臂骨架的旋转中心上、从动轴固定设置在三臂骨架上，从动轴位于三臂骨架与小臂骨架的旋转中心上。
[0018]在进一步地优选方案中，所述第五电机位于小臂骨架与大臂骨架的旋转中心上，所述第五线传动机构的主动轴设置在第五电机的输出端上、中间轴位于三臂骨架与小臂骨架的旋转中心上、从动轴转动设置在三臂骨架的末端，从动轴固定连接所述执行部件。
[0019]通过上述技术方案，本技术的有益效果为：
[0020]1.本技术的拉线盘两侧均可固定传动线，并通过线槽对传动线的缠绕形成限位，防止两条传动线发生干涉，拉线盘两侧的过线口呈180
°
分布，使两条传动线分别沿拉线盘缠绕后从不同侧伸出，且伸出点在同一条经线上，使两个拉线盘在线传动机构中作为运动的驱动端和执行端，能够完成两个相反方向的运动传递，即能够实现带动执行端进行俯
仰运动。
[0021]2.本技术的线传动机构的主动轴和从动轴上均设置有拉线盘，主动轴上的拉线盘为运动的驱动端，从动轴上的拉线盘为运动的执行端，通过朝正方向转动驱动端的拉线盘，在其中一条传动线的作用下，能够带动执行端的拉线盘实现仰的运动，通过朝反方向转动驱动端的拉线盘，在另一条传动线的作用下，能够带动执行端的拉线盘实现俯的运动。并且，拉线盘两侧的过线口呈180
°
分布，使两条传动线在线传动机构中形成的缠绕布置方向和形成的路径不同，从而使在转动拉线盘进行传动时，拉线盘的可利用转动角度最大，使线传动机构末端执行端的旋转自由度范围更大。
[0022]3.本技术的线传动机构设置有中间轮，传动线中部在中间轮上缠绕，增加传动线了与中间轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线传动用拉线盘，其特征在于，所述拉线盘包括圆弧面和位于圆弧面两侧的平面端，拉线盘圆弧面的两侧均设置有线槽（203），拉线盘两侧的平面端上均设置有线头固定孔（201）、安置槽和过线口（202），所述线头固定孔（201）用于固定传动线的端部，所述过线口（202）与线槽（203）相连通，所述安置槽连通线头固定孔（201）和过线口（202），拉线盘两侧的过线口（202）呈180
°
分布。2.根据权利要求1所述的一种线传动用拉线盘，其特征在于，所述拉线盘中部开设有轴向的安装通孔，拉线盘上还开设有扇形的通孔和环形凹槽。3.一种线传动机构，其特征在于，包括主动轴、中间轴、从动轴、两条传动线和权利要求1或2所述的拉线盘，所述主动轴、中间轴和从动轴的轴线相平行，主动轴和从动轴上均固定设置有拉线盘，所述中间轴上设置有中间轮，所述传动线的两端分别固定设置在两个拉线盘的线头固定孔（201）上，传动线的端部穿过过线口（202）、通过线槽（203）绕在拉线盘上，传动线的中部缠绕所述中间轮，两条传动线在两个拉线盘和中间轮上形成的缠绕方向不同。4.根据权利要求3所述的一种线传动机构，其特征在于，所述中间轮的直径小于拉线盘的直径。5.根据权利要求3所述的一种线传动机构，其特征在于，所述传动线包括两段传动线段，两传动线段之间设置有张紧结构（40），所述张紧结构（40）包括正牙螺柱（401）、反牙螺柱（402）和套筒（403），所述正牙螺柱（401）和反牙螺柱（402）分别固定连接一段传动线段，所述套筒（403）的两端分别与正牙螺柱（401）和反牙螺柱（402）螺纹套合连接。6.一种线驱机械臂，其特征在于，包括底座固定板（1）、第一电机（5）、旋转底座（8）、大臂骨架（10）、小臂骨架（24）、三臂骨架（25）、执行部件、第二电机（12）、第三电机（20）、第四电机（14）、第五电机（17）和两个权利要求3所述的线传动机构，两个线传动机构分别为第四线传动机构和第五线传动机构；所述底座固定板（1）上设置所述第一电机（5）和旋转底座（8），第一电机（5）与旋转底座（8）传动连接，旋转底座（8）上转动设置所述大臂骨架（10），大臂骨架（10）上转动设置小臂骨架（24），小臂骨架（24）上转动设置三臂骨架（25），所述执行部件转动设置在三臂骨架（25）上；所述第二电机（12）、第三电机（20）、第四电机（14）和第五电机（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：林黎明，卢晓龙，秦涛，唐俊，李全岭，李伟超，程顺鹏，
申请(专利权)人：中原动力智能机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：