CN116261504A - 用于改善机器人的清洁度的装置以及相关联的机器人 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例提供了用于改善机器人的清洁度的装置以及相关联的机器人。装置包括适于安装在机器人的关节上以包围关节的多个部件的抱箍，多个部件能够相对运动，其中抱箍被成形为使得至少一个间隙被形成在抱箍和多个部件之间；以及抽吸端口，被设置在抱箍上，并且适于耦接到抽吸设备，以允许产生从至少一个间隙到抽吸端口的流。在包围关节的相对运动的部件的抱箍和允许产生从间隙到抽吸端口的流的抽吸端口内，由于部件在机器人操作期间的相对运动而产生的碎屑能够利用流被去除。这样，碎屑将不会扩散到周围环境中。因此，能够显著地提高机器人的清洁度水平。

Description

用于改善机器人的清洁度的装置以及相关联的机器人

技术领域

本公开的实施例总体涉及机器人，并且更特别地，涉及用于改善机器人的清洁度的装置。

背景技术

随着消费电子市场的蓬勃发展，具有洁净室需求的消费电子供应链正在增长，并且洁净室机器人技术将在这种增长中起到关键作用。洁净室根据每体积空气允许的颗粒的数目和尺寸进行分类。例如10级洁净室表示每立方英尺空气允许不超过10个0.5μm或更大的颗粒和0个5.0μm或更大的颗粒。污染物来自人、过程、设施和装备。为了控制人眼不可见的污染物，必须对制造单元以及在许多情况下的整个空间进行控制。

在这种环境中使用的机器人必须满足严格的洁净室认证要求，以防止它们成为污染源。除了防止颗粒从机器人逸出的密封罩、不锈钢硬件、适当的非气体润滑剂和抽吸内部产生的任何颗粒的真空的组合之外，洁净室机器人中使用的大部分硬件与任何其它的机器人相同。此外，食品或制药产业也对洁净室机器人有着很大的需求。

发明内容

本公开的实施例设置了一种用于改善机器人的清洁度的装置和相关联的机器人，以至少部分地解决上述及其它的潜在问题。

在第一方面，提供了一种用于改善机器人的清洁度的装置。该装置包括：抱箍，适于安装在机器人的关节上以包围关节的多个部件，该多个部件能够相对地运动，其中抱箍被成形为使得至少一个间隙被形成在抱箍与该多个部件之间；以及抽吸端口，抽吸端口被设置在抱箍上，并且适于耦接到抽吸设备，以允许产生从至少一个间隙到抽吸端口的流。

在包围关节的相对运动的部件和抽吸端口的抱箍内，允许产生从至少一个间隙到抽吸端口的流，由于机器人操作期间部件的相对运动而产生的碎屑能够利用流被去除。这样，碎屑将不会扩散到周围环境中。因此，能够显著提高机器人的清洁度水平。

在一些实施例中，抱箍包括：多个壳体，该多个壳体彼此耦接以促进将抱箍安装在关节上。因此，抱箍能够容易地安装在关节上，例如利用合适的紧固件，其提高了在关节上的抱箍的安装效率。

在一些实施例中，该装置还包括至少一个通孔，该至少一个通孔形成在抱箍上，并且适于该多个部件中的至少一个穿过。这种布置能够有效地避免部件和抱箍之间的可能的干扰，从而提高机器人的可靠性。

在一些实施例中，多个壳体通过以下项中的至少一项被彼此耦接：卡扣连接、紧固件、或粘合剂。这种布置可以提高将抱箍安装在关节上的灵活性。

在一些实施例中，装置还包括至少一个连接板，该至少一个连接板被布置为邻近多个壳体的端部以连接多个壳体。这种布置能够促进将抱箍安装在关节上，从而提高装置的安装效率。

在一些实施例中，抱箍被布置为与多个部件中的一个部件一起运动。因此，可以在不改变机器人的现有运动模式的情况下显著提高机器人的清洁度。

在一些实施例中，抱箍与多个部件中的一个部件同轴，并且适于与多个部件中的另外的部件一起围绕抱箍的轴线旋转。

在一些实施例中，该装置还包括定位肋，该定位肋从抱箍的内表面向内突出，并且适于装配在多个部件中的一个部件中以促进将抱箍定位在关节上。这种布置可以确保抱箍快速地安装在适当的位置。

在第二方面，提供了一种机器人。机器人包括至少一个关节和根据上述第一方面的至少一个装置。

应当理解，发明内容并不旨在标识本公开的实施例的关键或必要的特征，也不旨在用于限制本公开的范围。通过下面的描述，本公开的其它特征将变得容易理解。

附图说明

通过结合附图对本公开的示例性实施例的更详细的描述，本公开上述的以及其它的目的、特征和优点将变得更加明显，其中在本公开的示例性实施例中，相同的附图标记通常表示相同的部件。

图1示出了根据本公开实施例的机器人的关节和装置在组装在一起之前和组装在一起之后的透视图；

图2示出了根据本公开实施例的装置的透视图；

图3示出了根据本公开的另外的实施例的装置的透视图；

图4示出了具有根据本公开实施例的装置的关节的前截面图；

图5示出了具有根据本公开实施例的装置的关节的俯视截面图；

图6示出了根据本公开实施例的具有如图5所示的装置的关节的部件A的放大视图；

图7示出了具有根据本公开实施例的装置的关节的侧截面图；以及

图8示出了根据本公开实施例的具有如图7所示的装置的关节的部件B的放大视图。

在整个附图中，相同或相似的附图标记用于表示相同或相似的元件。

具体实施方式

现在将参考几个示例性的实施例来讨论本公开。应当理解，讨论这些实施例仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解并由此实现本公开，而不是暗示对本专利保护范围的任何限制。

如本文所用，术语“包括”及其变型应被解读为开放式术语，其意指“包括但不限于”。术语“基于”应被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应被理解为“至少一个其它实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指不同或相同的对象。其它明确的和隐含的定义可以包括在下文。除非上下文另外明确地指出，否则术语的定义在整个说明书中是一致的。

如上所述，一些产业如食品、药品或消费电子产业对机器人的清洁度有严格的要求。制造洁净室是具有受控水平的空气传播颗粒、灰尘、蒸汽和湿气的环境。在这些领域中通常使用专门的洁净室机器人来减少任何额外污染并且要求满足特定的洁净室标准。

机器人，尤其是机器人的关节，可能由于关节的相对运动部件之间的摩擦而产生碎屑或颗粒，这构成由机器人产生的污染的主要源头。即，机器人产生的污染中的大多数来自关节的相对运动的部件。为了使机器人满足严格的清洁度标准，必须解决如何防止污染物从这些部件逃逸的问题。

为了至少部分地解决上述及其它潜在问题，本公开的实施例提供了一种用于改善机器人的清洁度的装置。图1示出了机器人200的关节201和装置100在组装在一起之前和组装在一起之后的透视图；图2示出了装置100的透视图；并且图3示出了根据本公开的另外的实施例的装置100的透视图。

如图1-图3所示，通常，根据本申请实施例的装置100包括抱箍101和设置在抱箍101上的抽吸端口1013。抱箍101适于安装在机器人200的关节201上，以包围关节201的能够相对运动的多个部件2011、2012。尽管图1-图3作为示例示出了抱箍101具有大致环形，但应当理解，抱箍101可以具有任何合适的形状以匹配机器人和/或其关节的形状。例如在一些备选实施例中，抱箍101可以是矩形框架形状、三角形形状、梯形形状或任何其它合适的形状。具有各种适当形状的抱箍可以应用于包括现有机器人或新开发的机器人的各种机器人，以提高机器人的清洁度水平。

此外，抱箍101成形为在抱箍101和多个部件2011、2012之间形成至少一个间隙102，如图4所示。例如在一些实施例中，间隙102可以形成在抱箍101的周向边缘和端部与部件2011、2012之间，如图5-图8所示。这些全向间隙可以更全面地去除碎屑或颗粒。当然，间隙102的位置也可以改变。例如在一些备选实施例中，间隙102还可以形成在部件2011、2012的易于产生碎屑或颗粒的部分与抱箍101的对应部分之间，这样可以改进去除碎屑或颗粒的效果。

抽吸端口1013可以耦接到诸如真空泵的抽吸设备。利用抽吸设备的操作，能够产生从至少一个间隙102到抽吸端口1013的流。流可以带走由部件2011、2012产生的碎屑或颗粒并且防止它们逃逸到周围环境中。这样可以显著地提高机器人200的清洁度。

在一些实施例中，至少一个间隙102的宽度在阈值范围内，例如在0.05mm和0.8mm之间，以改善碎屑或颗粒的抽吸效果。至少一个间隙102的宽度是指从抱箍101到部件2011、2012中的任一个的最小距离。在一些实施例中，从抱箍101到沿间隙102的部件2011、2012中的任一个的距离可以是恒定的。也就是说，间隙102的宽度可以是恒定的。备选地或附加地，在一些实施例中，间隙102的宽度可以在从空腔的外侧到空腔的内侧的方向上变化，该空腔由抱箍101形成。例如间隙102的宽度可以从空腔的外侧到内侧逐渐减小以产生更强的流。这样，能够更有效地去除碎屑或颗粒。

应当理解，关于间隙102的上述实施例仅是为了说明目的，而非暗示对本公开的范围的任何限制。任何合适形式的间隙也是可能的。例如在一些备选实施例中，间隙102的宽度可以沿着间隙102周期性地改变以减少可能的流扰动。

在一些实施例中，为了促进将抱箍101安装在关节201上，抱箍101可以包括多个壳体1011、1012，如图2-图4所示。作为示例，图2-图4示出抱箍101可以包括两个壳体，每个壳体相当于半个环。壳体1011、1012可以彼此耦接以形成抱箍101。以此方式，抱箍101通过耦接壳体1011、1012而能够被容易地安装在关节201上。

应当理解，其中抱箍101包括如图2-图4所示的两个壳体1011、1012的上述实施例仅用于说明的目的，而非暗示对本公开的范围的任何限制。任何其它结构或布置也是可能的。例如在一些备选实施例中，还可以包括三个或更多个壳体。此外，在一些另外的备选实施例中，抱箍101还可以包括在周向方向上分开的壳体。为了提高装置100在这些关节上的组装效率，这种布置可以适用于某些关节。在下文中，将主要讨论如图2-图4所示的抱箍101的结构作为描述装置100的其它改进的示例。

在一些实施例中，壳体1011、1012可以通过合适的方式彼此耦接，例如通过卡扣连接、紧固件和/或粘合剂。如图2和图3所示，壳体1011、1012可以通过紧固件彼此耦接。例如在一些实施例中，壳体1011、1012的端部可以设置有突出部和形成在突出部上的孔。壳体1011、1012的端部上的孔彼此对准以允许紧固件穿过。以此方式，壳体1011、1012能够通过紧固件彼此耦接。

备选地或附加地，在一些实施例中，装置100还可以包括邻近壳体1011、1012的端部布置的至少一个连接板1015。例如连接板1015可以被布置在凹陷中，该凹陷形成在壳体1011、1012的端部处或邻近壳体1011、1012的端部。借助于紧固件和连接板1015，壳体1011、1012可以彼此耦接。为了促进紧固件在抱箍101中的接合，紧固件可以径向或轴向地***到对应的孔中，如图2和图3所示。

例如在一些实施例中，当由于其它部件的咬合而难以径向地***紧固件时，紧固件可以轴向地接合在螺纹孔中，如图3所示，反之亦然。由此确保了壳体能够被容易地耦接在一起。

在一些实施例中，至少一个通孔1014可以形成在抱箍101上，并且适于使部件2011、2012中的至少一个穿过。尽管图2-图3作为示例示出了一个通孔1014形成在壳体1011、1012的端部，但应当理解，至少一个孔1014的数目和位置可以根据要被安装的关节的各个部件而变化。例如一个或多个通孔1014也可以形成在壳体1011、1012中的任一个或两个上。

在一些实施例中，抱箍101可以被布置为与部件2011、2012中的一个一起运动。例如如图1所示，抱箍101与部件2011同轴，并且适于与关节201的部件2012一起围绕抱箍101的轴线进行旋转。因此，通过使用装置100而不改变机器人的现有运动模式，可以显著提高机器人的清洁度水平。

为了促进抱箍101在关节201上的定位，在一些实施例中，装置100还可以包括定位肋103，如图2和图3所示。定位肋103从抱箍101的内表面向内突出并且可以装配在部件2011、2012中的一个中。例如定位肋103可以形成在内表面的对应于部件2011、2012中的一个的现有凹槽的位置上。这样通过装配在现有凹槽中的定位肋103而不改变现有关节的结构，抱箍101可以适当地定位和安装在关节201上。因此，可以提高安装效率。

根据本申请的其它方面，提供了一种机器人。机器人包括至少一个关节201和如上所述的至少一个装置100。利用根据本公开的实施例的装置100，可以显著地提高机器人的清洁度水平以满足各种清洁室标准。

应当理解，本公开的上述具体实施例仅用于例示或解释本公开的原理，而非限制本公开。因此，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，任何修改、等同替换和改进等都应被包括在本公开的保护范围内。同时，本公开所附的权利要求旨在覆盖落入权利要求的范围和边界或范围和边界的等同物的所有变型和修改。

Claims (10)

1.一种用于改善机器人(200)的清洁度的装置，包括：

抱箍(101)，适于安装在所述机器人(200)的关节(201)上以包围所述关节(201)的多个部件(2011、2012)，所述多个部件(2011、2012)能够相对地运动，其中所述抱箍(101)成形为使得至少一个间隙(102)被形成在所述抱箍(101)与所述多个部件(2011、2012)之间；以及

抽吸端口(1013)，所述抽吸端口被设置在所述抱箍(101)上，并且适于耦接到抽吸设备，以允许产生从所述至少一个间隙(102)到所述抽吸端口(1013)的流。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述抱箍(101)包括：

多个壳体(1011、1012)，所述多个壳体彼此耦接以促进将所述抱箍(101)安装在所述关节(201)上。

3.根据权利要求1所述的装置，还包括：

至少一个通孔(1014)，所述至少一个通孔形成在所述抱箍(101)上、并且适于所述多个部件(2011、2012)中的至少一个部件穿过。

4.根据权利要求2所述的装置，其中所述多个壳体(1011、1012)通过以下项中的至少一项来彼此耦接：卡扣连接、紧固件、或粘合剂。

5.根据权利要求4所述的装置，还包括：

至少一个连接板(1015)，被布置为邻近所述多个壳体(1011、1012)的端部以连接所述多个壳体(1011、1012)。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其中所述抱箍(101)被布置为与所述多个部件(2011、2012)中的一个部件一起运动。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述抱箍(101)与所述多个部件(2011、2012)中的一个部件同轴，并且适于与所述多个部件(2011、2012)中的另外的部件一起围绕所述抱箍(101)的轴线旋转。

8.根据权利要求1-5和7所述的装置，还包括：

定位肋(103)，所述定位肋从所述抱箍(101)的内表面向内突出，并且适于装配在所述多个部件(2011、2012)中的一个部件中，以促进将所述抱箍(101)定位在所述关节(201)上。

9.根据权利要求1-5和7中任一项所述的装置，其中所述抱箍(101)为环形。

10.一种机器人(200)，包括：

至少一个关节(201)；以及

根据权利要求1-9中任一项所述的至少一个装置，所述至少一个装置被布置在所述至少一个关节(201)上。

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