[发明专利]传动带接头结构及相关设备

说明书

本发明提供一种传动带接头结构及相关设备，所述传动带接头结构，包括：型芯，所述型芯包括端部和较所述端部小的颈部；传动带，所述传动带连接在所述型芯上；以及带轮，所述带轮包括型芯槽，所述型芯槽包括腹部和较所述腹部小的口部，所述型芯容置在所述型芯槽内，所述端部置于所述腹部，所述颈部置于所述口部，所述端部截面尺寸大于所述口部截面尺寸，所述传动带从所述口部伸出所述型芯槽；本技术方案设置一个端部膨大的型芯，对应地，在带轮上设置一个腹大口小的型芯槽，二者形状匹配，在传动带连接到型芯上后，直接将型芯塞到型芯槽内，即可实现传动带接头卡接在带轮上的目的，传动带可带动带轮转动，从而实现传动。

技术领域

本发明涉及机械传动领域，更具体涉及手术机器人的机械臂的传动结构。

背景技术

在手术机器人领域一般用钢带连接机器人手臂杆件两端的带轮，实现动力的传输和机械结构的配合关系，钢带接头是将钢带耦合到带轮上的关键结构，其作用形式关系到钢带的寿命和结构的紧凑程度。

现有的钢带接头结构，一般是将钢带通过螺栓等形式与带轮连接。如可将钢带焊接到一个钢块制作的钢带接头上，并将该钢带接头塞入带轮上设置的容纳槽内，通过钢带受力张紧时，钢带接头卡在槽中无法移动，或者继续加入螺栓连接压紧，保证其无法移动。

上述方案的缺点是，1)带与接头之间的焊缝以受剪切力为主，而焊缝受剪切力的屈服极限远小于受拉力或受压力，故而用剪切受力的方式比拉的形式更容易发生断裂的情况；2)钢带与钢带接头经过焊接，其焊缝处的屈服应力极限下降，一般下降到80～90％之间，这会使得接头处容易断裂；3)为了解决由于焊接引起的局部应力下降及剪切应力极限的问题，通常将带在带轮上多绕一些角度，通过钢带和带轮之间的摩擦力，降低对钢带接头焊缝的剪切拉力，确保钢带安全，但此种方式会过多占用带轮的空间；4)为了确保焊接可靠，一般需要保证焊缝长度和多条焊缝共同分担剪切力，这样就导致钢带接头的长度较长，占用了一定的空间，而在一些应用场合，留给钢带接头的空间很有限；5)钢带接头与钢带焊接的工艺比较复杂，一般的医疗应用领域为了提高钢带的疲劳寿命，多层钢带非常常见，多层钢带焊接时需要对钢带进行均匀的预紧，并缠绕在带轮焊接治具上，整体的焊接工艺较为复杂。

针对上述现状，有必要提出一种新的带接头结构及相关设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传动带接头结构、利用传动带与带轮传动的机械臂及机器人，具有传动带接头结构简单合理，能减少传动带接头焊缝并改善焊缝处受力，传动带不易断裂，传动带与带轮连接占用空间小，且加工工艺简单等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种传动带接头结构，包括：

型芯，所述型芯包括端部和较所述端部小的颈部；传动带，所述传动带连接在所述型芯上；以及，

带轮，所述带轮包括型芯槽，所述型芯槽包括腹部和较所述腹部小的口部，所述型芯容置在所述型芯槽内，所述端部置于所述腹部，所述颈部置于所述口部，所述端部截面尺寸大于所述口部截面尺寸，所述传动带从所述口部伸出所述型芯槽。

优选地，所述端部和所述腹部后段呈圆弧形。

优选地，所述颈部和所述口部前段呈尖角形。

优选地，所述颈部两侧面形成10-60°夹角α。

优选地，所述传动带包裹所述型芯，所述型芯截面尺寸比所述型芯槽小，所述传动带与所述型芯一起容置在所述型芯槽内。

优选地，所述传动带为钢带，所述型芯与所述钢带固定连接，所述固定连接的工艺为焊接、胶接、通过挤压模具对钢带进行一次性挤压中的一种或多种。

优选地，所述型芯的颈部中间设置传动带槽，所述传动带连接在所述传动带槽内。