CN114639561A - 按键装置和具有其的机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种按键装置和具有其的机器人。按键装置包括壳体、按键和第一密封件，第一密封件设置于按键和壳体之间，且至少部分第一密封件包裹按键的按压端；第一密封件上设置有凸起，壳体上设置有凹槽，凸起和凹槽相互嵌合；凸起环绕按键设置。通过在第一密封件和壳体上设置相互嵌合的凸起和凹槽，并且使凸起和凹槽围设在按键的外周侧，这样，外部的灰尘和水汽从第一通孔进入到壳体和第一密封件之间后，会被凸起阻隔，避免灰尘和水汽沿着第一密封件和壳体的接合面进入到按键装置的内部，从而进一步提高了按键装置的防尘和防水性能。

Description

按键装置和具有其的机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及按键装置和具有其的机器人。

背景技术

随着技术的发展，机器人在人们的生产生活中起到越来越重要的作用，其中，协作机器人作为工业机器人中的轻型机器人可以协助人们高效地完成工业工作。协作机器人是通过驱动电路和电机将电能转化为机械能，驱动机器人的机械臂运动。协作机器人的外壳上设置有按键，用户通过按压按键来控制协作机器人的运动。然而，目前的按键的防尘和防水性能较差，导致影响协作机器人的工作性能。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中协作机器人的按键的防尘和防水性能较差的技术问题，提供一种按键装置和具有其的机器人。

本申请实施例第一方面提供一种按键装置，该按键装置包括：

壳体，所述壳体上设置有贯穿所述壳体的第一通孔；

按键，所述按键设置于所述第一通孔处；以及

第一密封件，所述第一密封件设置于所述按键和所述壳体之间；且至少部分所述第一密封件包裹所述按键的按压端；

其中，所述第一密封件靠近所述壳体的一侧设置有凸起，所述壳体靠近所述第一密封件的一侧设置有与所述凸起相互嵌合的凹槽；

所述凸起环绕所述按键设置。

在其中一个实施例中，所述第一密封件包括密封本体和突出部，其中，所述密封本***于所述壳体的一侧，所述突出部位于所述密封本体靠近所述壳体的一侧；

所述凸起设置在所述密封本体上，且环绕所述突出部设置；

所述突出部的靠近所述按键的一侧形成有容纳腔，所述按键的按压端位于所述容纳腔内；所述突出部穿设在所述第一通孔内。

在其中一个实施例中，所述按键和所述突出部的数量均为至少两个，且所述按键和所述突出部一一对应设置；

所述凸起包括至少两个第一凸起，所述凹槽包括至少两个第一凹槽，所述第一凸起和所述第一凹槽相互嵌合；每个所述第一凸起一一对应地环绕在每个所述突出部的外周；

和/或，所述凸起包括第二凸起，所述凹槽包括第二凹槽，所述第二凸起和所述第二凹槽相互嵌合；所述第二凸起在所述密封本体上围成布置区，所述突出部位于所述布置区内。

在其中一个实施例中，所述第一密封件远离所述壳体的一侧设置有压板；所述压板压设在所述第一密封件上。

在其中一个实施例中，所述压板远离所述第一密封件的一侧设置有电路板，所述电路板上设置有按键开关，所述按键靠近所述电路板一侧的端部具有凹坑，所述按键开关位于所述凹坑内。

在其中一个实施例中，所述壳体的内表面设置有第一安装柱，所述压板通过第一紧固件与所述第一安装柱连接；所述壳体的内表面设置有第二安装柱，所述电路板通过第二紧固件与所述第二安装柱连接；

所述第二安装柱的高度大于所述第一安装柱的高度。

在其中一个实施例中，所述压板包括板体，多个所述第二安装柱均匀排布在所述板体的侧边缘，且与所述板体抵接；

所述板体上设置有限位部，所述限位部朝远离所述板体的方向延伸，所述限位部与所述第二安装柱的侧表面抵接；

所述板体上设置有第二通孔，所述按键穿设在所述第二通孔内。

在其中一个实施例中，所述壳体上设置有装配孔，所述装配孔的内壁面贴设有第二密封件，第三紧固件穿设所述装配孔与待装配装置连接；

沿所述第三紧固件的紧固方向，所述装配孔和所述第二密封件的截面积均逐渐减小；

所述第一密封件和所述第二密封件均为柔性件。

上述按键装置，通过在按键和壳体之间设置第一密封件，并且将按键的按压端包裹，可以防止外部的灰尘和水汽通过第一通孔从按键处进入到按键装置的内部。通过在第一密封件和壳体上设置相互嵌合的凸起和凹槽，并且使凸起和凹槽围设在按键的外周侧，这样，外部的灰尘和水汽从第一通孔进入到壳体和第一密封件之间后，会被凸起阻隔，避免灰尘和水汽沿着第一密封件和壳体的接合面进入到按键装置的内部，从而进一步提高了按键装置的防尘和防水性能。

本申请实施例第二方面提供一种机器人，该机器人包括关节和第一方面的按键装置，所述按键装置和所述关节通过所述按键装置的第三紧固件连接。

在其中一个实施例中，所述按键装置的部分壳体包裹在所述关节的外侧，所述关节和所述壳体之间设置有第三密封件，所述关节靠近所述壳体的一侧设置有密封槽，至少部分所述第三密封件位于所述密封槽内。

上述机器人，通过在按键装置上设置第一密封件，可以防止外部的灰尘和水汽通过第一通孔从按键处进入到按键装置的内部。通过在第一密封件和壳体上设置相互嵌合的凸起和凹槽，并且使凸起和凹槽围设在按键的外周侧，这样，外部的灰尘和水汽从第一通孔进入到壳体和第一密封件之间后，会被凸起阻隔，避免灰尘和水汽沿着第一密封件和壳体的接合面进入到按键装置的内部，提高了机器人的防尘和防水性能，从而避免了灰尘和水汽影响机器人的控制部件，提高了机器人的工作稳定性。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的按键装置和关节的剖视图；

图2为图1中Ⅰ部分的放大示意图；

图3为图2中Ⅱ部分的放大示意图；

图4为本申请一实施例提供的按键装置的第一密封垫的结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的按键装置的壳体、按键、第一密封件和压板的分解示意图；

图6为图5的组合示意图；

图7为本申请一实施例提供的按键装置的组合示意图；

图8为本申请一实施例提供的按键装置和关节的组合示意图；

图9为图8的分解示意图。

附图标记：100-按键装置；110-壳体；111-第一通孔；112-凹槽；1121-第一凹槽；1122-第二凹槽；113-第一安装柱；114-第二安装柱；115-装配孔；120-按键；121-凹坑；130-第一密封件；131-密封本体；132-凸起；1321-第一凸起；1322-第二凸起；133-突出部；134-容纳腔；135-布置区；140-压板；141-板体；1411-第二通孔；142-限位部；143-连接部；144-第三通孔；150-电路板；151-按键开关；152-第四通孔；153-第五通孔；161-第一紧固件；162-第二紧固件；163-第三紧固件；170-第二密封件；200-关节；210-密封槽；300-第三密封件。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参照图1、图2和图3所示，本申请一实施例提供了一种按键装置，该按键装置100包括：

壳体110，壳体110上设置有贯穿壳体110的第一通孔111。

按键120，按键120设置于第一通孔111处。

需要说明的是，按键装置100用于与待装配装置装配，从而形成一个外表面具有按键120的设备。在本申请实施例中，待装配装置以机器人的关节200为例进行说明。壳体110与关节200连接后，壳体110的内侧装配有零部件(例如电路板150)，用户的手指位于壳体110的外侧，通过按压按键120来控制机器人的运动。在本申请实施例中，按键120通过第一通孔111从壳体110的内侧伸出，用户在壳体110的外侧按压按键120。可以理解的是，按键120还可以全部位于壳体110的内侧，用户的手指伸入第一通孔111按压按键120。

第一密封件130，第一密封件130设置于按键120和壳体110之间，且至少部分第一密封件130包裹按键120的按压端。在这里，按压端指按键120上手指直接按压的那一端。在本申请实施例中，按键120和部分第一密封件130均通过第一通孔111从壳体110的内侧伸出，并且，按键120伸出第一通孔111的部分以及按键120位于第一通孔111内的部分均被第一密封件130包裹。用户在按压按键120时，通过按压第一密封件130来按压按键120。第一密封件130靠近壳体110的一侧设置有凸起132，壳体110靠近第一密封件130的一侧设置有凹槽112，凸起132和凹槽112相互嵌合。凸起132环绕在按键120的外周。

需要说明的是，现有技术中的按键未设置密封件，外部的灰尘和水汽易从按键处进入到按键装置100的内部。本申请实施例通过在按键120和壳体110之间设置第一密封件130，并且将按键120的按压端包裹，避免按键120和外部空间连通，可以防止外部的灰尘和水汽通过第一通孔111从按键120处进入到按键装置100的内部。通过在第一密封件130和壳体110上设置相互嵌合的凸起132和凹槽112，并且使凸起132环绕在按键120的外周，这样，外部的灰尘和水汽从第一通孔111进入到壳体110和第一密封件130之间后，会被凸起132阻隔，避免灰尘和水汽沿着第一密封件130和壳体110的接合面进入到按键装置100的内部，从而进一步提高了按键装置100的防尘和防水性能，防止灰尘和水汽影响按键装置100的工作性能。

在一个具体的实施例中，参照图4和图5所示，第一密封件130包括密封本体131和突出部133，其中，密封本体131位于壳体110的一侧，突出部133位于密封本体131靠近壳体110的一侧。凸起132设置在密封本体131上，且环绕突出部133设置。突出部133的靠近按键120的一侧形成有容纳腔134，按键120的按压端位于容纳腔134内。突出部133穿设在第一通孔111内。

可以理解的是，突出部133从第一通孔111伸出，便于用户从壳体110外侧按压突出部133，通过在突出部133靠近按键120的一侧设置容纳腔134，用于放置按键120。用户按压突出部133后，突出部133发生形变，将外力传导至按键120，按键120发生运动。

可以理解的是，按键120的数量可以为一个或多个，按键120的数量以及按键120对应的功能可以根据实际需要进行选择。

在本申请的一个实施例中，参照图4和图5所示，按键120和突出部133的数量相等，按键120和突出部133的数量均为五个。凸起132包括五个第一凸起1321，凹槽112包括五个第一凹槽1121，第一凸起1321和第一凹槽1121相互嵌合。五个第一凸起1321和五个突出部133一一对应，且五个第一凸起1321分别围设在每个突出部133的外周。

具体的，参照图3和图4所示，凸起132还包括第二凸起1322，凹槽112包括第二凹槽1122，第二凸起1322和第二凹槽1122相互嵌合。第二凸起1322在密封本体131上围成一布置区135，突出部133位于布置区135内。

通过在每个突出部133的***设置第一凸起1321，当外部的灰尘和水汽从突出部133和壳体110之间进入后，第一凸起1321可以作为第一层阻挡，防止灰尘和水汽进入到按键装置100内部。通过在布置区135的***设置第二凸起1322，第二凸起1322可以作为第二层阻挡，进一步防止灰尘和水汽进入到按键装置100内部，提高按键装置100的防护等级，使按键装置100可以具有IP(Ingress Protection，进入防护)66的防护等级。

在一个具体的实施例中，参照图3和图5所示，第一密封件130远离壳体110的一侧设置有压板140。压板140压设在第一密封件130上，以使第一密封件130与壳体110的内表面抵接。这样，可以通过压板140对第一密封件130施加压紧力，从而使第一密封件130与壳体110抵接紧密，并且使凸起132和凹槽112嵌合紧密，使第一密封件130对灰尘和水汽的阻隔性能更好。

在一个具体的实施例中，参照图3和图5所示，压板140远离第一密封件130的一侧设置有电路板150，电路板150上设置有按键开关151，按键120靠近电路板150一侧的端部具有凹坑121，按键开关151位于凹坑121内。这样，可以对按键120进行定位，防止按键120在按压过程中发生错位。在按键装置100的工作过程中，用户首先按压突出部133，突出部133发生形变，将外力传导至按键120，按键120发生运动从而带动按键开关151发生动作。

在一个具体的实施例中，参照图5、图6和图7所示，壳体110的内表面设置有第一安装柱113，第一安装柱113上设置有螺纹孔，压板140通过第一紧固件161与第一安装柱113连接。壳体110的内表面设置有第二安装柱114，第二安装柱114上设置有螺纹孔，电路板150通过第二紧固件162与第二安装柱114连接。这种设置方式可以使按键装置100的装配结构简单，装配更方便。

在本申请实施例中，第二安装柱114的高度大于第一安装柱113的高度。在装配完成后，电路板150抵接在第二安装柱114上，通过设置第二安装柱114的高度大于第一安装柱113的高度，可以使按键120具有一定的行程，便于按键120的活动。可以理解的是，按键120的行程大小与第二安装柱114和第一安装柱113之间的高度差有关，用户可以通过设置第二安装柱114和第一安装柱113的高度差来控制按键120的行程。

在一个具体的实施例中，参照图6所示，压板140包括板体141，多个第二安装柱114均匀排布在板体141的侧边缘，且与板体141抵接。具体的，板体141可以为圆盘状，通过使第二安装柱114与板体141的侧边缘抵接，可以保证压板140装配时的同轴度，提高压板140的装配效率。

具体的，板体141的侧边缘设置有限位部142，限位部142朝远离板体141的方向延伸，限位部142与第二安装柱114的侧表面抵接。板体141上设置有第二通孔1411，按键120穿设在第二通孔1411内。板体141的侧边缘还可以设置有连接部143，连接部143和限位部142上均可以设置有第三通孔144，第一紧固件161穿设在第三通孔144中。

需要说明的是，限位部142可以设置有两个，并且两个限位部142的限位方向不同，一个限位部142限制压板140沿顺时针方向转动，另一个限位部142限制压板140沿逆时针方向转动。这样，在装配压板140时，可以避免压板140发生相对转动，从而防止第一密封件130发生错位，提高装配效率。

需要说明的是，参照图7所示，电路板150上可以设置有第四通孔152和第五通孔153，其中，第四通孔152与压板140上的第三通孔144相对设置，在装配时，装配工具可以穿过第四通孔152对第一紧固件161进行固定。第二紧固件162穿设在第五通孔153中。

在一个具体的实施例中，参照图2所示，壳体110上设置有装配孔115，装配孔115的内壁面贴设有第二密封件170，第三紧固件163穿设装配孔115与关节200连接。具体的，装配孔115为锥孔，在装配时，第三紧固件163从大径端向小径端旋入。沿第三紧固件163的紧固方向，第二密封件170的截面积逐渐减小。在本申请实施例中，第二密封件170的形状为锥环状。

通过将第二密封件170设置为锥环状，可以增大第二密封件170和壳体110的接触面积，并且，第三紧固件163从装配孔115的大径端向小径端旋入时，第三紧固件163上的外螺纹会将第二密封件170向小径端挤压，从而使第三紧固件163、第二密封件170和装配孔115抵接更紧密，提高装配孔115处的防尘和防水性能。

具体的，第一密封件130和第二密封件170均可以为柔性件，示例性的，第一密封件130和第二密封件170可以采用硅胶制作而成。一方面可以使第一密封件130和第二密封件170具有一定的柔性和弹性，受力后能够发生形变，使按键装置100装配后更严密，防尘和防水效果更好。另一方面，当用户按压第一密封件130的突出部133时，使用户的手指触感较好。

第二方面，本申请一实施例还提供一种机器人，参照图8和图9所示，该机器人包括关节200和第一方面的按键装置100，按键装置100和关节200通过按键装置100的第三紧固件163连接。

通过在按键装置100上设置第一密封件130，并且将按键120的按压端包裹，可以防止外部的灰尘和水汽通过第一通孔111从按键120处进入到按键装置100的内部。通过在第一密封件130和壳体110上设置相互嵌合的凸起132和凹槽112，并且使凸起132和凹槽112围设在按键120的外周侧，这样，外部的灰尘和水汽从第一通孔111进入到壳体110和第一密封件130之间后，会被凸起132阻隔，避免灰尘和水汽沿着第一密封件130和壳体110的接合面进入到按键装置100的内部，提高了机器人的防尘和防水性能，从而避免了灰尘和水汽影响机器人的控制部件，提高了机器人的工作稳定性。

在一个具体的实施例中，按键装置100的部分壳体110包裹在关节200的外侧，关节200和壳体110之间设置有第三密封件300，关节200靠近壳体110的一侧设置有密封槽210，部分第三密封件300位于密封槽210内。这样，第三密封件300在关节200和壳体110的接合面处形成阻挡，避免外部的灰尘和水汽从关节200和壳体110的接合面处进入，提高机器人的防尘和防水性能。可以理解的是，第三密封件300可以是“O”型密封圈。

在本申请实施例中，按键装置100具有多个按键120，每个按键120可以对应不同的控制功能，并且每个按键120对应的控制功能可以根据实际进行设定。可以理解的是，机器人的关节200上还设置有控制板，按键装置100的电路板150上的接线端子与控制板电连接。

本申请实施例提供的机器人还具有以下有益效果：

1.在机器人上集成了常用功能的控制按键120，支持用户自定义按键120的控制功能，能更加方便、直观的控制机器人运动，减少对示教器的依赖。

2.机器人的防水和防尘性能更好，具有IP66的防护等级。

3.在这种机械式的按键120结构中，每个按键120有唯一对应的控制功能，和触摸式的按键相比，不易出现触摸识别不灵敏而导致的控制效果不佳的问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种按键装置，其特征在于，所述按键装置包括：

壳体，所述壳体上设置有贯穿所述壳体的第一通孔；

按键，所述按键设置于所述第一通孔处；以及

第一密封件，所述第一密封件设置于所述按键和所述壳体之间，且至少部分所述第一密封件包裹所述按键的按压端；

其中，所述第一密封件靠近所述壳体的一侧设置有凸起，所述壳体靠近所述第一密封件的一侧设置有与所述凸起相互嵌合的凹槽；

所述凸起环绕所述按键设置。

2.根据权利要求1所述的按键装置，其特征在于，所述第一密封件包括密封本体和突出部，其中，所述密封本***于所述壳体的一侧，所述突出部位于所述密封本体靠近所述壳体的一侧；

所述凸起设置在所述密封本体上，且环绕所述突出部设置；

所述突出部的靠近所述按键的一侧形成有容纳腔，所述按键的按压端位于所述容纳腔内；所述突出部穿设在所述第一通孔内。

3.根据权利要求2所述的按键装置，其特征在于，所述按键和所述突出部的数量均为至少两个，且所述按键和所述突出部一一对应设置；

所述凸起包括至少两个第一凸起，所述凹槽包括至少两个第一凹槽，所述第一凸起和所述第一凹槽相互嵌合；每个所述第一凸起一一对应地环绕在每个所述突出部的外周；

和/或，所述凸起包括第二凸起，所述凹槽包括第二凹槽，所述第二凸起和所述第二凹槽相互嵌合；所述第二凸起在所述密封本体上围成布置区，所述突出部位于所述布置区内。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的按键装置，其特征在于，所述第一密封件远离所述壳体的一侧设置有压板；所述压板压设在所述第一密封件上。

5.根据权利要求4所述的按键装置，其特征在于，所述压板远离所述第一密封件的一侧设置有电路板，所述电路板上设置有按键开关，所述按键靠近所述电路板一侧的端部具有凹坑，所述按键开关位于所述凹坑内。

6.根据权利要求5所述的按键装置，其特征在于，所述壳体的内表面设置有第一安装柱，所述压板通过第一紧固件与所述第一安装柱连接；所述壳体的内表面设置有第二安装柱，所述电路板通过第二紧固件与所述第二安装柱连接；

所述第二安装柱的高度大于所述第一安装柱的高度。

7.根据权利要求6所述的按键装置，其特征在于，所述压板包括板体，多个所述第二安装柱均匀排布在所述板体的侧边缘，且与所述板体抵接；

所述板体上设置有限位部，所述限位部朝远离所述板体的方向延伸，所述限位部与所述第二安装柱的侧表面抵接；

所述板体上设置有第二通孔，所述按键穿设在所述第二通孔内。

8.根据权利要求7所述的按键装置，其特征在于，所述壳体上设置有装配孔，所述装配孔的内壁面贴设有第二密封件，第三紧固件穿设所述装配孔与待装配装置连接；

沿所述第三紧固件的紧固方向，所述装配孔和所述第二密封件的截面积均逐渐减小；

所述第一密封件和所述第二密封件均为柔性件。

9.一种机器人，其特征在于，包括关节和如权利要求1-8中任一项所述的按键装置，所述按键装置和所述关节通过所述按键装置的第三紧固件连接。

10.根据权利要求9所述的机器人，其特征在于，所述按键装置的部分壳体包裹在所述关节的外侧，所述关节和所述壳体之间设置有第三密封件，所述关节靠近所述壳体的一侧设置有密封槽，至少部分所述第三密封件位于所述密封槽内。

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