CN104552277A - 一种机械臂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机械臂，属于机械技术领域。它解决了现有的机械臂密封效果差的问题。本机械臂包括本体和与本体周向固连的法兰盘，法兰盘通过螺钉固连有端盖，本体包括一呈圆筒状的连接端，法兰盘与本体上的连接端的端面之间具有间隙，螺钉头部位于间隙内，法兰盘端面上设有若干沿周向分布的通孔，通孔包括能够让螺钉头部穿过的让位孔和能够阻止螺钉头部穿过的限位孔，限位孔和让位孔相连通，间隙内设有能沿法兰盘轴向移动且呈圆筒状的支撑筒,支撑筒上与法兰盘相邻的端部的外侧壁上具有环形挡肩,环形挡肩与法兰盘相抵，支撑筒外侧壁上套接有橡胶圈,橡胶圈的两端面分别与环形挡肩和连接端端面相抵。本机械臂具有密封效果好的优点。

Description

一种机械臂
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种机械臂。
背景技术
机械手臂是目前在机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。
现有技术中的机械臂上的各关节或是关节与端盖之间或是关节与其他部件的连接都是采用螺钉等紧固件直接进行连接的，使螺钉直接暴露在机械臂上。当机械臂在工况较为恶劣的情况下使用时，灰尘、水等杂质容易通过螺钉地连接处进入到机械臂内，影响机械臂的正常工作。同时，由于机械臂上的关节较多，且需要连接的位置也比较多，因此导致螺钉使用的数量也很多，使得更多的灰尘、水等杂质通过螺钉地连接处进入到机械臂内，大大影响机械臂的正常工作。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种将螺钉隐藏的机械臂。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种机械臂，包括本体和与本体周向固连的法兰盘，所述的法兰盘通过螺钉固连有端盖，其特征在于，所述的本体包括一呈圆筒状的连接端且该连接端与法兰盘同轴设置，所述的法兰盘与本体上的连接端的端面之间具有间隙，所述的螺钉头部位于间隙内，所述的法兰盘端面上设有若干沿周向分布的通孔，所述的通孔包括能够让螺钉头部穿过的让位孔和能够阻止螺钉头部穿过的限位孔，所述的限位孔和所述的让位孔相连通，所述的间隙内设有能沿法兰盘轴向移动且呈圆筒状的支撑筒,所述的支撑筒上与法兰盘相邻的端部的外侧壁上具有环形挡肩,所述的环形挡肩与所述的法兰盘相抵，所述的支撑筒外侧壁上套接有橡胶圈,所述的橡胶圈的两端面分别与所述的环形挡肩和本体上的连接端的端面相抵。
螺钉未安装时，支撑筒插接在连接端内且该环形挡肩与连接端端面相抵；安装时，先将螺钉杆部预设在端盖上，接着螺钉头部穿过法兰盘上的让位孔并位于间隙内，然后转动端盖使得螺钉杆部位于限位孔内，接着将扳手伸入到间隙内并将螺钉拧紧，最后将支撑筒拉起，最后在支撑筒外侧壁上套上橡胶圈将间隙完全密封，同时在橡胶圈的作用下，将支撑筒稳定地定位住。
通过橡胶圈一端与环形挡肩相抵使环形挡肩一侧与法兰盘相抵形成密封；橡胶圈另一端与连接端端面相抵形成密封，从而使螺钉头部隐藏在间隙内，且法兰盘和端盖通过螺钉相螺接，从而将螺钉完全隐藏，提高了机械臂的密封性；当橡胶圈两端分别与环形挡肩和连接端端面相抵将支撑筒定位住时，橡胶圈会受到环形挡肩所施加的反作用力并使该橡胶圈的两侧壁分别与环形挡肩和连接端端面紧密抵靠，将橡胶圈稳定定位使间隙始终保持密封，有效避免灰尘、水等杂质进入到间隙内并通过螺钉与各零部件的连接处进入到本体内影响机械臂的工作；尤其当机械臂在工作环境处于较为恶劣的情况下使用时，将螺钉完全隐藏所达到的机械臂的密封效果更为凸出。
在上述的机械臂中，所述的橡胶圈、所述的本体上的连接端和所述的环形挡肩三者的外侧壁均相齐平。
橡胶圈外侧壁与连接端及环形挡肩外侧壁均相齐平，有效降低橡胶圈与其他部件相碰撞的几率，从而将橡胶圈稳定地定位使间隙始终保持密封，有效避免了灰尘、水等杂质进入到间隙内，进一步提高了机械臂的密封效果，同时使螺钉头部更好地被隐藏在间隙内。
在上述的机械臂中，所述的法兰盘的外缘上具有环形挡沿，所述的环形挡肩位于环形挡沿和橡胶圈之间且该环形挡肩与所述的环形挡沿相抵。
通过设置环形挡沿，增加环形挡沿和环形挡肩的接触面积，从而使橡胶圈两侧面分别与环形挡肩和连接端端面更加紧密地贴靠，从而使间隙始终保持密封，有效避免了灰尘、水等杂质进入到间隙内，进一步提高了机械臂的密封效果，同时使螺钉头部更好地被隐藏在间隙内。
在上述的机械臂中，所述的法兰盘内端具有呈圆柱状凸出的导向部，所述的导向部插接在所述的支撑筒内且该导向部的外径与所述的支撑筒的内径相匹配。
通过设置导向部，对支撑筒的移动起到导向作用，使支撑筒滑入到准确的位置，从而对橡胶圈起到更好的支撑作用，使间隙始终保持密封，有效避免了灰尘、水等杂质进入到间隙内，进一步提高了机械臂的密封效果，同时使螺钉头部更好地被隐藏在间隙内。
在上述的机械臂中，所述的端盖包括一呈圆筒状的连接部，所述的法兰盘插接在所述的连接部内且所述的环形挡沿与所述的连接部端面相抵。
在连接部的作用下，橡胶圈的两侧面分别与环形挡肩和连接端端面更加紧密地贴靠，使橡胶圈更加稳定地被定位，使间隙始终保持密封，有效避免了灰尘、水等杂质进入到间隙内，进一步提高了机械臂的密封效果，同时使螺钉头部更好地被隐藏在间隙内。
在上述的机械臂中，所述的橡胶圈呈圆筒状，所述的支撑筒上与连接端相邻的端面与所述的环形挡肩之间的距离大于或等于上述的橡胶圈的轴向长度。
即橡胶圈内侧壁完全与支撑筒外侧壁相贴靠，使支撑筒能够起到更好的支撑作用，使橡胶圈更加稳定地被定位，使间隙始终保持密封，有效避免了灰尘、水等杂质进入到间隙内，进一步提高了机械臂的密封效果，同时使螺钉头部更好地被隐藏在间隙内。
在上述的机械臂中，所述的让位孔呈圆形，所述的限位孔呈圆弧形且所述的限位孔与所述的让位孔之间通过平滑过渡。
限位孔和让位孔之间通过平滑固定，使得在安装时螺钉能够顺畅地转动。
与现有技术相比，本机械臂具有以下优点：
1、通过橡胶圈一端与环形挡肩相抵使环形挡肩一侧与法兰盘相抵形成密封；橡胶圈另一端与连接端端面相抵形成密封，从而使螺钉头部隐藏在间隙内；法兰盘和端盖通过螺钉相螺接，从而将螺钉完全隐藏，提高了机械臂的密封性。
2、橡胶圈两端分别与环形挡肩和连接端端面相抵将支撑筒定位住时，橡胶圈会受到环形挡肩所施加的反作用力具有向连接端端面形变的趋势，从而使橡胶圈被稳定地定位住使间隙始终保持密封，有效避免了灰尘、水等杂质进入到间隙内，进一步提高了机械臂的密封效果，同时使螺钉头部更好地被隐藏在间隙内。
3、在橡胶圈的作用下，环形挡肩与环形挡沿相抵，使环形挡沿对环形挡肩施加一向橡胶圈方向的作用力，从而使橡胶圈发生压缩使其两侧面分别与环形挡肩和连接端端面紧密贴靠，从而使间隙始终保持密封，有效避免了灰尘、水等杂质进入到间隙内，进一步提高了机械臂的密封效果，同时使螺钉头部更好地被隐藏在间隙内。
附图说明
图1是机械臂的立体结构示意图。
图2是机械臂的爆炸结构示意图。
图3是螺钉与法兰盘的连接结构示意图。
图4是机械臂的剖视结构示意图。
图5是端盖、支撑筒、法兰盘及橡胶圈的连接结构示意图。
图中，1、本体；1a、连接端；2、法兰盘；2a、通孔；2a1、让位孔；2a2、限位孔；2b、环形挡沿；2c、导向部；3、间隙；4、螺钉；5、支撑筒；5a、环形挡肩；6、橡胶圈；7、端盖；7a、连接部。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1和图2所示，机械臂包括一呈本体1、法兰盘2、端盖7、支撑筒5、橡胶圈6等组成。
其中，法兰盘2与本体1周向固连，法兰盘2通过若干根螺钉4与端盖7相固连。本体1包括一呈圆筒状的连接端1a且该连接端1a与法兰盘2同轴设置，法兰盘2与连接端1a端面之间具有间隙3且螺钉4的头部位于间隙3内。
如图2和图3所示，法兰盘2上轴向贯穿有若干沿周向分布的通孔2a，该通孔2a包括能够让螺钉4头部穿过的让位孔2a1和能够阻止螺钉4头部穿过的限位孔2a2，限位孔2a2和所述的让位孔2a1相连通。在本实施例中，让位孔2a1呈圆形，限位孔2a2呈圆弧形且限位孔2a2与让位孔2a1之间通过平滑过渡。限位孔2a2和让位孔2a1之间通过平滑固定，使得在安装时螺钉4能够顺畅地转动。
如图5所示，支撑筒5呈圆筒状且该支撑筒5与法兰盘2筒状设置。该支撑筒5位于间隙3内，支撑筒5与法兰盘2相邻的端部的外侧壁上具有能与法兰盘2相抵的环形挡肩5a，且当支撑筒5沿法兰盘2轴向下移时，该支撑筒5插接在连接端1a内。
支撑筒5外端的外侧壁上套接有将间隙3密封的橡胶圈6且该橡胶圈6呈圆筒状。其中，支撑筒5上与连接端1a相邻的端面与环形挡肩5a之间的距离大于或等于橡胶圈6的轴向长度,使橡胶圈6更加稳定地被定位。在本实施例中，支撑筒5外端的外侧壁位于间隙3内，该橡胶圈6的两端面分别与环形挡肩5a和连接端1a端面相贴靠，从而在环形挡肩5a的作用下橡胶圈6两侧分别与环形挡肩5a和连接端1a端面紧密贴靠，将橡胶圈6稳定定位，使间隙3始终保持密封，有效避免了灰尘、水等杂质进入到间隙3内，进一步提高了机械臂的密封效果，同时使螺钉4头部更好地被隐藏在间隙3内。
进一步优化，如图3和图4所示，法兰盘2的外缘上具有环形挡沿2c，环形挡肩5a位于环形挡沿2c和橡胶圈6之间且该环形挡肩5a与环形挡沿2c相抵，从而使橡胶圈6能够发生更大形变压缩，使橡胶圈6两侧分别与环形挡肩5a和连接端1a端面更加紧密地贴靠，将橡胶圈6稳定定位，使间隙3始终保持密封，有效避免了灰尘、水等杂质进入到间隙3内，进一步提高了机械臂的密封效果，同时使螺钉4头部更好地被隐藏在间隙3内。
如图1所示，橡胶圈6、连接端1a和环形挡肩5a三者的外侧壁均相齐平。橡胶圈6外侧壁与连接端1a及环形挡肩5a外侧壁均相齐平，有效降低橡胶圈6与其他部件相碰撞的几率，从而将橡胶圈6稳定地定位使间隙3始终保持密封，有效避免了灰尘、水等杂质进入到间隙3内，进一步提高了机械臂的密封效果，同时使螺钉4头部更好地被隐藏在间隙3内。
进一步优化，如图4和图5所示，端盖7包括一呈圆筒状的连接部7a，法兰盘2插接在连接部7a内且环形挡沿2c与连接部7a端面相抵。
如图2、图4和图5所示，安装时，将螺钉4杆部预旋入端盖7内，接着使端盖7往法兰盘2方向移动使端盖7与法兰盘2抵靠在一起。且此时，螺钉4头部穿过法兰盘2上的让位孔2a1并位于间隙3内。然后旋转端盖7使得螺钉4位于法兰盘2上的限位孔2a2内。然后将扳手伸入到间隙3内并将螺钉4拧紧，由于螺钉4头部直径大于限位孔2a2的槽宽，从而将螺钉4稳定地定位住。接着将支撑筒5往上拉往并使导向部2c插接在支撑筒5内，最后在支撑筒5外端上套设橡胶圈6将支撑筒5定位住，同时将间隙3密封。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种机械臂，包括本体(1)和与本体(1)周向固连的法兰盘(2)，所述的法兰盘(2)通过螺钉(4)固连有端盖(7)，其特征在于，所述的本体(1)包括一呈圆筒状的连接端(1a)且该连接端(1a)与法兰盘(2)同轴设置，所述的法兰盘(2)与本体(1)上的连接端(1a)的端面之间具有间隙(3)，所述的螺钉(4)头部位于间隙(3)内，所述的法兰盘(2)端面上设有若干沿周向分布的通孔(2a)，所述的通孔(2a)包括能够让螺钉(4)头部穿过的让位孔(2a1)和能够阻止螺钉(4)头部穿过的限位孔(2a2)，所述的限位孔(2a2)和所述的让位孔(2a1)相连通，所述的间隙(3)内设有能沿法兰盘(2)轴向移动且呈圆筒状的支撑筒(5),所述的支撑筒(5)上与法兰盘(2)相邻的端部的外侧壁上具有环形挡肩(5a),所述的环形挡肩(5a)与所述的法兰盘(2)相抵，所述的支撑筒(5)外侧壁上套接有橡胶圈(6),所述的橡胶圈(6)的两端面分别与所述的环形挡肩(5a)和本体(1)上的连接端(1a)的端面相抵。
2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述的橡胶圈(6)、所述的本体(1)上的连接端(1a)和所述的环形挡肩(5a)三者的外侧壁均相齐平。
3.根据权利要求1或2所述的机械臂，其特征在于，所述的法兰盘(2)的外缘上具有环形挡沿(2b)，所述的环形挡肩(5a)位于环形挡沿(2b)和橡胶圈(6)之间且该环形挡肩(5a)与所述的环形挡沿(2b)相抵。
4.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述的法兰盘(2)内端具有呈圆柱状凸出的导向部(2c)，所述的导向部(2c)插接在所述的支撑筒(5)内且该导向部(2c)的外径与所述的支撑筒(5)的内径相匹配。
5.根据权利要求3所述的机械臂，其特征在于，所述的端盖(7)包括一呈圆筒状的连接部(7a)，所述的法兰盘(2)插接在所述的连接部(7a)内且所述的环形挡沿(2b)与所述的连接部(7a)端面相抵。
6.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述的橡胶圈(6)呈圆筒状，所述的支撑筒(5)上与本体(1)上的连接端(1a)相邻的端面与所述的环形挡肩(5a)之间的距离大于或等于上述的橡胶圈(6)的轴向长度。
7.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述的让位孔(2a1)呈圆形，所述的限位孔(2a2)呈圆弧形且所述的限位孔(2a2)与所述的让位孔(2a1)之间通过平滑过渡。
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