线路或管路回转机构的制作方法

本发明属于回转机构技术领域，尤其涉及一种电线、电缆、油管、气管、水管等柔性线路或管路回转机构。

背景技术：

机器人关节的运动一般都是由电机、驱动器、编码器等设备共同完成的，这些设备都需要电源线、信号线等若干线路或管路，机器人关节常见的一种运动方式是旋转运动，当运动关节旋转时，相关的线路或管路也会跟着旋转，如果需要的旋转角度较大，例如，需要±360°回转，而线路或管路又没有合适的方法加以引导或限制，就会导致线路或管路发生缠绕，影响关节的正常旋转以及线路或管路的使用寿命。同时，为了使机器人关节外部整洁美观，通常需要将线路或管路安装在机器人关节的内部。

现有技术中回转机构的方案之一是采用滑环电刷的结构，其包括滑环和电刷，旋转的时候，电刷在滑环上滑动，可以实现信号和电源的传送，但是，滑环电刷结构占用空间较大，在安装空间受限时，这种结构无法使用；同时，由于离心力和不平衡力矩的作用，滑环不可避免地产生抖动，因此这种结构防干扰能力较差，导致信号不稳定。

现有技术中回转机构的另一种方案是采用拖链系统，通过拖链系统可以改善电线、电缆、油管、气管、水管等柔性线路或管路分布零乱的状况，使之整齐、规则的排列在一起，不仅美观，而且能够对内置的电线、电缆、油管、气管、水管等柔性线路或管路起到牵引和保护作用。但是，现有的拖链系统的主体构件链条弯曲半径不能过小，因此在狭小的空间内，现有的拖链系统无法使用。

因此，如何在安装空间受限的场合，保证内部线路或管路在旋转运动时不发生缠绕，提高线路或管路的使用寿命，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种线路或管路回转机构，结构简单，在安装空间受限的场合，保证内部线路或管路在旋转运动时不发生缠绕，提高线路或管路的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：线路或管路回转机构，包括：

同轴设置的外齿轮和内齿圈，所述线路或管路的一端固定连接所述外齿轮，另一端固定连接所述内齿圈；

设于所述外齿轮和内齿圈之间的行星架；

行星齿轮，所述行星齿轮分别与所述外齿轮和内齿圈相啮合，所述行星齿轮转动安装于所述行星架上。

作为一种改进，所述回转机构还包括内托盘和外托盘，所述内托盘上设有外径向凸起，所述外齿轮设于所述外径向凸起的外周；所述外托盘上设有内径向凸起，所述内齿圈设于所述内径向凸起的内周；

所述线路或管路的一端通过所述外托盘固定连接所述内齿圈，另一端通过所述内托盘固定连接所述外齿轮。

作为进一步的改进，所述行星架包括通过紧固件固定安装在一起的第一行星架体和第二行星架体，所述第一行星架体和第二行星架体的内侧分别位于所述外径向凸起的两端面；所述第一行星架体和第二行星架体的外侧分别位于所述内径向凸起的两端面。

作为进一步的改进，所述内托盘固定于第一单元上，所述外托盘固定于第二单元上，所述第一单元和所述第二单元可相对转动。

作为一种改进，所述行星齿轮有多个，多个所述行星齿轮相对所述外齿轮的回转轴线环形阵列分布。

作为一种改进，所述线路或管路有多个，多个所述线路或管路沿所述外齿轮的回转轴线并列布置成一排。

作为一种改进，所述行星齿轮上固定安装有导向轮，所述线路或管路绕过所述导向轮。

作为进一步的改进，所述导向轮的外径与所述行星齿轮的外径相同。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

由于线路或管路回转机构设计了外齿轮、内齿圈、行星架和行星齿轮，因而若外齿轮为主动齿轮，动力经外齿轮和行星齿轮传递给内齿圈，从而使得外齿轮和内齿圈能够相对回转，此时线路或管路分别在外齿轮和内齿圈上同步进行收线和放线过程，保证内部线路或管路在旋转运动时不发生缠绕；反之，若内齿圈为主动齿圈，动力经内齿圈和行星齿轮传递给外齿轮，从而使得外齿轮和内齿圈能够相对回转，此时线路或管路分别在外齿轮和内齿圈上同步进行收线和放线过程，保证内部线路或管路在旋转运动时不发生缠绕，提高了线路或管路的使用寿命。

本发明提供的线路或管路回转机构，结构简单，在安装空间受限的场合，保证内部线路或管路在旋转运动时不发生缠绕，且收放线路或管路的拖动力不会作用到线路或管路上，可延长使用受寿命。

由于所述内托盘固定于第一单元上，所述外托盘固定于第二单元上，所述第一单元和所述第二单元可相对转动，因而通过第一单元可将动力传递给外齿轮，或者通过第二单元将动力传递给内齿圈。

由于所述行星齿轮有多个，多个所述行星齿轮相对所述外齿轮的回转轴线环形阵列分布，使得动力传递更加平稳。

由于所述线路或管路有多个，多个所述线路或管路沿所述外齿轮的回转轴线并列布置成一排，当线路或管路数量较多时，将其设计成一整体，方便了其与外齿轮和内齿圈的连接。

由于所述行星齿轮上固定安装有导向轮，在使用时，导向轮随行星齿轮同步正反转动，可对线路或管路起导向作用。

由于所述导向轮的外径与所述行星齿轮的外径相同，这样可以更好的保证线路的松紧度和不会缠绕，实现内齿圈和外齿轮放线和收线的同步进行。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的线路或管路回转机构安装在第一单元和第二单元上的结构示意图；

图2是图1中a-a剖视图；

图3是图1的b处局部放大图；

图4是本发明实施例二提供的线路或管路回转机构安装在第一单元和第二单元上的结构示意图；

图5是图4的c-c剖视图；

图中：1-外齿轮，2-内齿圈，3-线路或管路，4-行星架，41-第一行星架体，42-第二行星架体，43-螺钉，5-行星齿轮，6-内托盘，61-外径向凸起，7-外托盘，71-内径向凸起，8-第一单元，9-第二单元，10-导向轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

如图1至图3共同所示，一种线路或管路回转机构，包括：

同轴设置的外齿轮1和内齿圈2，线路或管路3的一端固定连接外齿轮1，另一端固定连接内齿圈2；

设于外齿轮1和内齿圈2之间的行星架4；

行星齿轮5，行星齿轮5分别与外齿轮1和内齿圈2相啮合，行星齿轮5转动安装于行星架4上。

优选的，该回转机构还包括内托盘6和外托盘7，内托盘6上设有外径向凸起61，外齿轮1设于外径向凸起61的外周；外托盘7上设有内径向凸起71，内齿圈2设于内径向凸起71的内周；线路或管路3的一端通过外托盘7固定连接内齿圈2，另一端通过内托盘6固定连接外齿轮1。

优选的，行星架4包括通过紧固件固定安装在一起的第一行星架体41和第二行星架体42，紧固件优选为螺钉43，第一行星架体41和第二行星架体42的内侧分别位于外径向凸起61的两端面；第一行星架体41和第二行星架体42的外侧分别位于内径向凸起71的两端面。

在本实施例中，内托盘6固定于第一单元8上，外托盘7固定于第二单元9上，第一单元8和第二单元9可相对转动。

在本实施例中，线路或管路3有多个，多个线路或管路3沿外齿轮1的回转轴线并列布置成一排，这样，当线路或管路3数量较多时，将其设计成一整体，方便了其与外齿轮1和内齿圈2的连接。当然，线路或管路3也可根据需要沿径向布置多排线路或管路。

其工作原理如下：

第一单元8在转动时，可将动力传递给外齿轮1，外齿轮1为主动齿轮，动力经外齿轮1和行星齿轮5传递给内齿圈2，从而使得内托盘6和外托盘7能够相对回转，此时，线路或管路3若在内托盘6上进行放线，则在外托盘7上进行收线，或者若在外托盘7上进行放线，则在内托盘6上进行收线，但无论何种状态，收线和放线过程都是同步进行的，保证了内部线路或管路3在第一单元8相对第二单元9做旋转运动时不发生缠绕。

当然，在其他一些场合，也可以将内齿圈2设计成主动齿圈，第二单元9将动力传递给内齿圈2，经内齿圈2和行星齿轮5传递给外齿轮1，从而使得内托盘6和外托盘7能够相对回转，此时线路或管路3分别在内托盘6和外托盘7上同步进行收线和放线过程，保证内部线路或管路3在旋转运动时不发生缠绕。

需要说明的是，第一单元8和第二单元9的具体结构有多种，例如两者可以组成一个机器人关节，或者两者分别为数控机床上的滑枕和主轴壳体等等，本领域技术人员可根据实际应用场合进行选择，在此不再赘述。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，其不同之处在于，如图4和图5共同所示，为了使动力传递更加平稳，在本实施例中，行星齿轮5有三个，三个行星齿轮5相对外齿轮1的回转轴线环形阵列分布。行星齿轮5的具体数量本领域技术人员可根据实际情况自行选择。

其中一个行星齿轮5上固定安装有导向轮10，线路或管路3绕过导向轮10。在使用时，导向轮10随行星齿轮5同步正反转动，可对线路或管路3起导向作用。

优选的，导向轮10的外径应基本与行星齿轮5的外径相同，这样可以更好的保证线路的松紧度和不会缠绕，实现内齿圈2和外齿轮1放线和收线的同步进行。

本发明实施例提供的线路或管路回转机构，结构简单，在安装空间受限的场合，保证内部线路或管路在旋转运动时不发生缠绕，且收放线路或管路的拖动力不会作用到线路或管路上，可延长使用受寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。