CN111844124B

CN111844124B - 机械臂及具有其的机器人

Info

Publication number: CN111844124B
Application number: CN202010734089.XA
Authority: CN
Inventors: 陈修奇; 董泽锋; 朱荣佳; 钟文涛
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai; Zhuhai Gree Intelligent Equipment Co Ltd
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai; Zhuhai Gree Intelligent Equipment Co Ltd
Priority date: 2020-07-27
Filing date: 2020-07-27
Publication date: 2022-05-27
Anticipated expiration: 2040-07-27
Also published as: CN111844124A

Abstract

本发明提供了一种机械臂及具有其的机器人，机械臂，包括：连接轴；第一关节，可转动地设置在连接轴上，第一关节具有第一开口槽，连接轴的至少部分位于第一开口槽内；连接组件，连接组件的至少部分与第一关节连接，连接组件位于第一开口槽的开口处，连接组件与连接轴间隔设置以形成连通通道，连接组件远离第一关节的一端与连接轴之间的间隙形成连通通道的出口；第一密封件，第一密封件设置在连接组件和连接轴之间，第一密封件位于连通通道的出口处。以解决现有技术中的机械臂的密封性能较差的技术问题。

Description

机械臂及具有其的机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种机械臂及具有其的机器人。

背景技术

目前，工业机器人已经被广泛的应用在各个领域中，如焊接、食品、医疗、家电、煤炭、矿山等。通过利用工业机器人能够方便进行自动化作业，也能够实现高难度的动作。

然而，在一些领域中，对机器人的密封等级要求很高。对于食品加工行业而言，机器人在工作中如果发生漏油的情况，会影响食品的可食用性和安全性。而在另一些领域中，环境比较恶劣，机器人的密封性能不好会使得空气中的粉尘进入工业机器人结构的内部，进而影响轴承配合或主动齿轮啮合等严重影响机器人正常运动。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种机械臂及具有其的机器人，以解决现有技术中的机械臂的密封性能较差的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种机械臂，包括：连接轴；第一关节，可转动地设置在连接轴上，第一关节具有第一开口槽，连接轴的至少部分位于第一开口槽内；连接组件，连接组件的至少部分与第一关节连接，连接组件位于第一开口槽的开口处，连接组件与连接轴间隔设置以形成连通通道，连接组件远离第一关节的一端与连接轴之间的间隙形成连通通道的出口；第一密封件，第一密封件设置在连接组件和连接轴之间，第一密封件位于连通通道的出口处。

进一步地，机械臂还包括：第一轴承，第一轴承设置在第一密封件靠近第一关节的一侧，第一轴承位于连接轴和连接组件之间，以使连接组件相对连接轴转动。

进一步地，第一关节上设置有第一定位凸起，第一定位凸起位于第一开口槽内，机械臂还包括：第二轴承，设置在连接轴上，第二轴承位于连接轴和第一定位凸起之间，以通过第一定位凸起对第二轴承进行定位。

进一步地，机械臂还包括：主动齿轮，固定设置在连接轴上，以通过连接轴带动主动齿轮转动。

进一步地，连接轴包括本体部和连接部，连接部设置在本体部的侧壁上，连接部沿本体部的径向延伸，主动齿轮设置在连接部上。

进一步地，连接组件包括关节压盖，关节压盖设置在第一关节上，机械臂还包括：第二密封件，设置在关节压盖和第一关节之间。

进一步地，关节压盖上设置有安装槽；机械臂还包括：第三轴承，设置在安装槽内；连接件，连接件的至少部分设置在安装槽内，第三轴承位于连接件和安装槽的侧壁之间，以使连接件相对与关节压盖运动。

进一步地，机械臂还包括：第二关节，第二关节与连接件固定连接，以通过连接件带动第二关节转动。

进一步地，机械臂还包括：第三密封件，设置在安装槽内，第三密封件位于连接件和关节压盖之间。

进一步地，连接组件还包括：连接座，连接座设置在关节压盖上，连接座与第三轴承过盈配合，第一密封件位于连接座和连接轴之间。

根据本发明的另一方面，提供了一种机器人，机器人包括机械臂，机械臂为上述提供的机械臂。

应用本发明的技术方案，通过在连接组件和连接轴之间设置第一密封件，并使第一密封件位于连通通道的出口处，这样，通过第一密封件能够对连通通道的出口进行密封，以避免机械臂上的润滑油经连通通道的出口流出，提高了机械臂的密封性。因此，通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的机械臂的密封性能较差的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的机械部的局部结构剖视图；以及

图2示出了根据本发明的机械部的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、连接轴；11、本体部；12、连接部；20、第一关节；21、第一开口槽；22、第一定位凸起；30、连接组件；31、关节压盖；32、连接座；40、第一密封件；50、第一轴承；60、第二轴承；70、主动齿轮；80、第二密封件；90、第三轴承；100、连接件；110、第二关节；120、第三密封件；130、小臂侧盖。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1和图2所示，本发明的实施例一提供了一种机械臂，该机械臂包括连接轴10、第一关节20、连接组件30和第一密封件40。其中，第一关节20可转动地设置在连接轴10上，第一关节20具有第一开口槽21，连接轴10的至少部分位于第一开口槽21内。连接组件30的至少部分与第一关节20连接，连接组件30位于第一开口槽21的开口处，连接组件30与连接轴10间隔设置以形成连通通道，连接组件30远离第一关节20的一端与连接轴10之间的间隙形成连通通道的出口。第一密封件40设置在连接组件30和连接轴10之间，第一密封件40位于连通通道的出口处。具体的，本实施例中的第一密封件40可以为油封结构，具体的，第一密封件40可以为TC型油封。

采用本实施例提供的机械臂，通过设置第一密封件40能够避免机械臂上的润滑油经连通通道的出口流出，减少了润滑油的损耗，同时也能够提高保证机械臂的密封性能。因此，通过本实施例提供的机械臂，能够解决现有技术中的机械臂的密封性能较差的技术问题。

具体的，本实施例中的机械臂还包括第一轴承50，第一轴承50设置在第一密封件40靠近第一关节20的一侧，第一轴承50位于连接轴10和连接组件30之间，以使连接组件30相对连接轴10转动。采用这样的设置，能够便于使连接组件30相对连接轴10进行转动。另外，通过将第一轴承50设置在第一密封件40靠近关节的一侧，既能够保证第一轴承50位于连通通道内，以避免第一轴承50处的润滑油流出，也进一步提高了机械臂的密封性能。

在本实施例中，第一关节20上设置有第一定位凸起22，第一定位凸起22位于第一开口槽21内。机械臂还包括第二轴承60，第二轴承60设置在连接轴10上，第二轴承60位于连接轴10和第一定位凸起22之间，以通过第一定位凸起22对第二轴承60进行定位。采用这样的结构设置，能够便于对第二轴承60进行定位，优化了结构布局，结构紧凑，同时也便于使第一关节20相对连接轴10进行转动。

具体的，机械臂还包括主动齿轮70，主动齿轮70固定设置在连接轴10上，以通过连接轴10带动主动齿轮70转动。在本实施例中，机械臂的还包括被动齿轮，主动齿轮70与被动齿轮啮合以带动被动齿轮转动，以在连接轴10进行转动时带动其他部件进行转动，从而便于保证整体结构运动的联动性。

在本实施例中，连接轴10包括本体部11和连接部12，连接部12设置在本体部11的侧壁上，连接部12沿本体部11的径向延伸，主动齿轮70设置在连接部12上。具体的，连接部12为环形结构，主动齿轮70为弧齿锥齿轮，弧齿锥齿轮上设置有定位台阶，弧齿锥齿轮为环形结构，弧齿锥齿轮的定位台阶卡设在连接部12的端部，以便于对弧齿锥齿轮进行定位，另外也便于使弧齿锥齿轮能够稳定地设置在连接部12上，提高了连接的稳定性，也能够便于使连接部12能够稳定地带动弧齿锥齿轮转动。

具体的，本实施例中的连接组件30包括关节压盖31，关节压盖31设置在第一关节20上，机械臂还包括第二密封件80，第二密封件80设置在关节压盖31和第一关节20之间。采用这样的设置，能够进一步提高结构的密封性能，避免润滑油经关节压盖31和第一关节20之间的缝隙流出。具体的，关节压盖31为环形结构，关节压盖31套设在连接轴10上，关节压盖31包括连接板和第一连接套筒，连接板和第一连接套筒连接设置，连接板与第一关节20的至少部分贴合，并通过螺栓将第一关节20和连接板进行连接，以提高连接的稳定性。连接套筒套设在连接轴10上，连接套筒的口径大于连接轴10的轴径。具体的，本实施例中的第二密封件80可以为O型圈。

具体的，本实施例中的关节压盖31上设置有安装槽。机械臂还包括第三轴承90和连接件100，第三轴承90设置在安装槽内。连接件100的至少部分设置在安装槽内，第三轴承90位于连接件100和安装槽的侧壁之间，以使连接件100相对与关节压盖31运动。采用这样的结构设置，能够便于提高结构的紧凑性，优化结构布局，同时也便于使连接件100和关节压盖31之间发生相对运动。

在本实施例中，机械臂还包括第二关节110，第二关节110与连接件100固定连接，以通过连接件100带动第二关节110转动。采用这样的结构设置，能够进一步优化结构的布局，提高结构的紧凑性，同时便于使第一关节20和第二关节110之间能够发生稳定地相对转动，以提高运动的稳定性。

具体的，本实施例中的机械臂还包括第三密封件120，第三密封件120设置在安装槽内，第三密封件120位于连接件100和关节压盖31之间。采用这样的结构设置，能够避免第三轴承90处润滑油流出，同时也避免外界灰尘进入，进一步提高了结构的密封性能。具体的，本实施例中的第三密封件120可以为油封结构，优选的，第三密封件120可以为TC型油封。

在本实施例中，连接组件30还包括连接座32，连接座32设置在关节压盖31上，连接座32与第三轴承90过盈配合，第一密封件40位于连接座32和连接轴10之间。采用这样的结构设置，能够进一步提高结构的紧凑性，优化了结构的布局，同时也提高了连接组件30随第一关节20转动的稳定性。

如图1、图2所示，本实施例还包括小臂侧盖130，第二关节110为小臂关节，小臂侧盖130盖设在小臂关节的开口处，以便于提高整体结构的密封性。

工业机器人装配时，如图2所示，首先第二轴承60安装到中心轴(即为连接轴10)上，弧齿锥齿轮安装到中心轴上，将第二轴、弧齿锥齿轮和中心轴一起放入到手腕关节(即为第一关节20)里，然后将第一轴承50安装到中心轴上。O型圈放入到关节压盖31里，第三密封件120压到关节压盖31里和第三轴承90过盈配合安装到关节压盖31上，油封座(即为连接座32)过盈配合挤入到第三轴承90上。O型圈、关节压盖31、第三轴承90、第三密封件120和和油封座作为一个整体，安装到手腕关节上，最后将第一密封件40压入到油封座里，支撑法兰安装到小臂关节上，最后扣上小臂侧盖130。

其中，O型圈是为了防止弧齿锥齿轮上面的润滑脂从手腕关节上面流出，同样也封锁了外面东西进入，第三密封件120选用的是TC型油封可以防止外界的灰尘从关节压盖31进入到关节里面，TC型油封第一密封件40防止弧齿锥齿轮上面的润滑脂高温化成油从侧面流出，同样封住了外面的灰尘，使得结构内部达到了封闭的效果。

本发明的实施例二提供了一种机器人，机器人包括机械臂，机械臂为实施例一中提供的机械臂。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：结构紧凑，密封效果优异，既可以防止关节内部油向外流出，又可以防止外面灰尘进入内部影响结构运行。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种机械臂，其特征在于，包括：

连接轴(10)；

第一关节(20)，可转动地设置在所述连接轴(10)上，所述第一关节(20)具有第一开口槽(21)，所述连接轴(10)的至少部分位于所述第一开口槽(21)内；

连接组件(30)，所述连接组件(30)的至少部分与所述第一关节(20)连接，所述连接组件(30)位于所述第一开口槽(21)的开口处，所述连接组件(30)与所述连接轴(10)间隔设置以形成连通通道，所述连接组件(30)远离所述第一关节(20)的一端与所述连接轴(10)之间的间隙形成所述连通通道的出口；

第一密封件(40)，所述第一密封件(40)设置在所述连接组件(30)和所述连接轴(10)之间，所述第一密封件(40)位于所述连通通道的出口处；

所述连接组件(30)包括关节压盖(31)，所述关节压盖(31)设置在所述第一关节(20)上，所述关节压盖(31)上设置有安装槽；所述机械臂还包括：

第二密封件(80)，设置在所述关节压盖(31)和所述第一关节(20)之间；

第三轴承(90)，设置在所述安装槽内；

连接件(100)，所述连接件(100)的至少部分设置在所述安装槽内，所述第三轴承(90)位于所述连接件(100)和所述安装槽的侧壁之间，以使所述连接件(100)相对与所述关节压盖(31)运动；

第二关节(110)，所述第二关节(110)与所述连接件(100)固定连接，以通过所述连接件(100)带动所述第二关节(110)转动。

2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括：

第一轴承(50)，所述第一轴承(50)设置在所述第一密封件(40)靠近所述第一关节(20)的一侧，所述第一轴承(50)位于所述连接轴(10)和所述连接组件(30)之间，以使所述连接组件(30)相对所述连接轴(10)转动。

3.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述第一关节(20)上设置有第一定位凸起(22)，所述第一定位凸起(22)位于所述第一开口槽(21)内，所述机械臂还包括：

第二轴承(60)，设置在所述连接轴(10)上，所述第二轴承(60)位于所述连接轴(10)和所述第一定位凸起(22)之间，以通过所述第一定位凸起(22)对所述第二轴承(60)进行定位。

4.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括：

主动齿轮(70)，固定设置在所述连接轴(10)上，以通过所述连接轴(10)带动所述主动齿轮(70)转动。

5.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述连接轴(10)包括本体部(11)和连接部(12)，所述连接部(12)设置在所述本体部(11)的侧壁上，所述连接部(12)沿所述本体部(11)的径向延伸，所述主动齿轮(70)设置在所述连接部(12)上。

6.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括：

第三密封件(120)，设置在所述安装槽内，所述第三密封件(120)位于所述连接件(100)和所述关节压盖(31)之间。

7.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述连接组件(30)还包括：

连接座(32)，所述连接座(32)设置在所述关节压盖(31)上，所述连接座(32)与所述第三轴承(90)过盈配合，所述第一密封件(40)位于所述连接座(32)和所述连接轴(10)之间。

8.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括机械臂，所述机械臂为权利要求1至7中任一项所述的机械臂。