CN107379020B

CN107379020B - 一种机器人防水密封装置及其机械臂

Info

Publication number: CN107379020B
Application number: CN201710647211.8A
Authority: CN
Inventors: 孙存俊; 祝修身; 沈欣; 张志实; 王利广
Original assignee: Shanghai Fanuc Robotics Co Ltd
Current assignee: Shanghai Fanuc Robotics Co Ltd
Priority date: 2017-08-01
Filing date: 2017-08-01
Publication date: 2023-09-12
Anticipated expiration: 2037-08-01
Also published as: CN107379020A

Abstract

本发明公开一种机器人防水密封装置及其机械臂，包括：机器人手腕内设转轴，转轴的左端连接有法兰的右端面；光轴右端连接法兰的左端面；无油衬套套于光轴上；套圈包括第一圆筒结构和第二圆筒结构；第一圆筒结构的右端连接所述第二圆筒结构的左端；若干螺钉固定第二圆筒结构于机器人手腕；第一圆筒结构套于无油衬套外，并且第一圆筒结构内设有环形挡圈；第一圆筒结构的右端外侧面设有一第一环形凹槽；第一套筒的左端外侧面设第二环形凹槽；螺母套于第一圆筒结构；防水衣的开口一端设于第一环形凹槽内；手爪的右端固定于圆板的左端面。本发明的油封安装在光轴和套圈之间，以阻止液体从光轴和套圈之间的缝隙渗入。

Description

一种机器人防水密封装置及其机械臂

技术领域

本发明涉及机器人防水的技术领域，尤其涉及一种机器人防水密封装置的技术领域。

背景技术

本发明设计了一种和防水衣配合使用的防水密封装置，将该装置装在机器人法兰上，然后再将防水衣套在机器人上，该防水密封装置包含两部分，一部分跟随机器人法兰转动，另一部分不转动，将防水衣末端使用螺母压紧在不转动的零件上，这样，机器人的机器人法兰的转动将不会带动防水衣，另外该装置尺寸较大，也使得防水衣在机器人手腕部分过渡平缓，这样，可以增大机器人可允许转动范围，延缓防水衣的磨损速度，极大减少水渗入防水衣，也可以提升防水衣的美观度。

目前，市场上主流防水衣所存在的问题主要有四点：①由于防水衣的限制，大大限制了机器人运动范围；②液体仍然会从机器人法兰大量渗入，机器人故障率仍然较大；③防水衣磨损速度较快；④通用性差。

如果防水衣直接套在机器人上，末端通过束口束在机器人法兰或附加轴上，即防水衣不跟转机器人6轴，此时防水衣和机器人法兰表面缝隙会较大，液体会通过缝隙大量渗入防水衣内部。

如果防水衣直接套在机器人上，末端通过抱箍或其他方式抱紧在机器人法兰或附加轴上，即防水衣跟转机器人6轴，当5轴、6轴运动时，防水衣会扭转严重，不仅不美观，也会大大降低使用寿命，此外，在防水衣抱紧处还是会存在缝隙，即进水现象还会存在；

由于机器人法兰面或附加轴相对机器人5轴处的尺寸差距较大，故此处防水衣较难设计，且褶皱多、不服帖，当动作幅度较大时，防水衣会拉扯严重，加速磨损。

另外，目前市场上的防水衣基本都是根据特定的工况进行开发的，当环境或机器人的姿态稍微变化一些，则原有防水衣使用效果就会大大降低，或是过快地损坏。

发明内容

针对上述问题，现提供一种机器人防水密封装置，能够避免防水衣在短时间内磨损。

为了实现上述目的，采取的技术方案如下：

一种机器人防水密封装置，其中，包括：

光轴，所述光轴为筒状结构；

无油衬套，所述无油衬套套于所述光轴上；

套圈，所述套圈包括第一圆筒结构和第二圆筒结构；所述第一圆筒结构的直径小于所述第二圆筒结构的直径；所述第一圆筒结构的右端连接所述第二圆筒结构的左端；所述第一圆筒结构套于所述无油衬套外，并且所述第一圆筒结构内设有环形挡圈；所述环形挡圈位于所述无油衬套的左侧；所述第一圆筒结构靠近所述第二圆筒结构的边缘处设有一第一环形凹槽；所述第一圆筒结构的外侧面设有外螺纹；第一圆筒结构的左端外侧面设第二环形凹槽；

螺母，所述螺母套于所述第一圆筒结构，并且所述螺母的内螺纹与所述外螺纹相匹配；

端盖，所述端盖包括圆板和环形挡圈，所述圆板的右端面的外缘处连接所述环形挡圈的左端；所述环形挡圈右端套于所述第一圆筒结构的左端；

防水衣，所述防水衣的一端开口设于所述第一环形凹槽内。

上述一种机器人防水密封装置，其中，防磨垫片，所述防磨垫片套于所述第一圆筒结构靠近所述第一环形凹槽；所述防磨垫片的内壁固定于所述第一圆筒结构的外侧面。

上述一种机器人防水密封装置，其中，包括：O形密封圈，所述O形密封圈设于所述第二环形凹槽内；同时，所述O形密封圈位于所述环形挡圈的内侧面与所述第二环形凹槽之间。

上述一种机器人防水密封装置，其中，包括：油封，所述油封为环状物，所述油封套于所述光轴外，并且所述油封套位于所述环形挡圈、所述端盖、所述光轴和所述第一圆筒结构形成内腔内。

上述一种机器人防水密封装置，其中，所述第一环形凹槽的宽度为5毫米。

上述一种机器人防水密封装置，其中，所述第二环形凹槽内设有润滑脂，所述润滑脂位于所述第二环形凹槽的底部与所述O形密封圈之间。

上述一种机器人防水密封装置，其中，若干螺钉，若干螺钉贯穿所述端盖、所述光轴和所述机器人转轴。

一种包含机器人防水密封装置的机械臂，包括上述一种机器人防水密封装置，其中，还包括：机器人手腕，所述机器人手腕内设机器人转轴，所述机器人转轴的左端连接有机器人法兰的右端面；所述第二圆筒结构的右端套于所述机器人手腕，并且若干第一螺钉贯穿所述光轴紧固在所述机器人法兰的端面的螺纹孔；若干第二螺钉贯穿所述端盖的所述圆板紧固在所述光轴的螺纹孔；所述防水衣套于所述机器人手腕。

上述一种包含机器人防水密封装置的机械臂，其特征在于，还包括：手爪，所述手爪的右端通过贯穿于所述圆板的若干所述第二螺钉紧固在所述光轴左端螺纹孔。

上述技术与现有技术相比具有的积极效果是：

本发明的油封安装在光轴和套圈之间，以阻止液体从光轴和套圈之间的缝隙渗入。

本发明的防磨垫片安装在套圈上，在防磨垫片和第二圆筒结构之间设第一环形凹槽；防磨垫片的作用在于保护防水衣，降低磨损，另外也可填充防水衣安装面缝隙。

本发明的O形密封圈可防止水从端盖和套圈之间的缝隙渗入。

本发明的手爪通过螺钉固定在光轴上，端盖起到防水密封作用。

附图说明

图1为本发明的一种机器人防水密封装置的剖视图；

图2为本发明的一种机器人防水密封装置的立体图。

附图中：1、机器人手腕；11、机器人转轴；12、机器人法兰；2、光轴；3、无油衬套；4、套圈；41、第一圆筒结构；411、环形挡圈；412、第一环形凹槽；413、外螺纹；414、第二环形凹槽；42、第二圆筒结构；5、螺母；6、端盖；61、圆板；62、环形挡圈；7、防水衣；8、手爪；9、O形密封圈；10、油封；13、防磨垫片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

图1为本发明的一种机器人防水密封装置的剖视图；图2为本发明的一种机器人防水密封装置的立体图。

请参见图1至图2所示，在一种较佳的实施例中，示出了一种机器人防水密封装置，其特征在于，包括：

光轴2，光轴2为筒状结构。

无油衬套3，无油衬套3套于光轴2上，并且光轴2和无油衬套3之间是间隙配合。

套圈4，套圈4包括第一圆筒结构41和第二圆筒结构42；第一圆筒结构41的直径小于第二圆筒结构42的直径；第一圆筒结构41的右端连接第二圆筒结构42的左端；第一圆筒结构41套于无油衬套42外，并且第一圆筒结构41内设有环形挡圈411；环形挡圈411位于无油衬套42的左侧；第一圆筒结构41靠近第二圆筒结构42的边缘处设有一第一环形凹槽412；第一圆筒结构41的外侧面设有外螺纹413；第一圆筒结构41的左端外侧面设第二环形凹槽414。

螺母5，螺母5套于第一圆筒结构41，并且螺母5的内螺纹与外螺纹413相匹配。螺母5用于锁紧防水衣7。

端盖6，端盖6包括圆板61和环形挡圈62，圆板61的右端面的外缘处连接环形挡圈62的左端；环形挡圈62的右端套于第一圆筒结构41的左端。

防水衣7，防水衣7的一端开口设于第一环形凹槽412内。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。

进一步，在一种较佳实施例中，包括：O形密封圈9，O形密封圈9设于第二环形凹槽414内；同时，O形密封圈9位于环形挡圈411的内侧面与第二环形凹槽414之间。

进一步，在一种较佳实施例中，包括：油封10，油封10为环状物，油封10套于光轴2外，并且油封10位于环形挡圈411、端盖6、光轴2和第一圆筒结构41形成内腔内。油封10安装在光轴2和套圈4之间，以阻止液体从光轴2和套圈4之间的缝隙渗入；

进一步，在一种较佳实施例中，第一环形凹槽412的宽度为5毫米。

进一步，在一种较佳实施例中，第二环形凹槽414内设有润滑脂，润滑脂位于第二环形凹槽414的底部与O形密封圈9之间。

进一步，在一种较佳实施例中，防磨垫片13，防磨垫片13套于第一圆筒结构41靠近第一环形凹槽412；防磨垫片13的内壁固定于第一圆筒结构41的外侧面。防磨垫片13。防磨垫片13用在保护防水衣7，降低防水衣7磨损，另外也可填充防水衣7安装面缝隙。

进一步，在一种较佳实施例中，安装时可在防水衣7和套圈4的接触面上涂抹斯柯特密封胶，然后将螺母5拧紧。

进一步，在一种较佳实施例中，螺母的右端面与第二圆筒结构42的左端面夹防水衣7。

一种包含机器人防水密封装置的机械臂，包括上述一种机器人防水密封装置，其中，还包括：机器人手腕1，机器人手腕1内设机器人转轴11，机器人转轴11的左端连接有机器人法兰12的右端面；第二圆筒结构42的右端套于机器人手腕1，并且若干第一螺钉贯穿光轴2紧定在机器人法兰12端面的螺纹孔内；若干第二螺钉贯穿端盖6的圆板61紧固在光轴2的螺纹孔；防水衣7套于机器人手腕1。

上述一种包含机器人防水密封装置的机械臂，其中，还包括：手爪8，手爪8的右端通过贯穿于圆板61的若干第二螺钉紧固在光轴2左端的螺纹孔。

本发明除以上实施例外，还具有如下安装方法：

按照上述顺序安装好之后，由于光轴2和无油衬套3之间是间隙配合，故机器人法兰12转动会带动光轴2、端盖6和手爪8转动，而套圈4则不会随着机器人法兰12转动。这样固定安装在套圈4上的防水衣7就不会因为机器人法兰12的转动而扭转。另外，在防水衣7不漏水的情况下，水需要穿过O形密封圈9、油封10、无油衬套3与光轴2之间的狭小缝隙和光轴2与套圈4之间的狭小缝隙，而且由于润滑脂的阻挡，使得端盖6和O形密封圈9基本阻挡了水从左端的渗入。另外，本发明相对机器人法兰12增大很多，这样降低了防水衣7的设计制造难度，防水衣7在机器人手腕处平缓，另外由于防水衣7不跟转机器人的机器人转轴11，可大大提升防水衣7的使用寿命，降低更换频率和日常维护工作量。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种机器人防水密封装置，其中，包括：

光轴，所述光轴为筒状结构；

无油衬套，所述无油衬套套于所述光轴上；

防水衣，所述防水衣的一端开口设于所述第一环形凹槽内。

2.根据权利要求1所述一种机器人防水密封装置，其特征在于，防磨垫片，所述防磨垫片套于所述第一圆筒结构靠近所述第一环形凹槽；所述防磨垫片的内壁固定于所述第一圆筒结构的外侧面。

3.根据权利要求1所述一种机器人防水密封装置，其特征在于，包括：O形密封圈，所述O形密封圈设于所述第二环形凹槽内；同时，所述O形密封圈位于所述环形挡圈的内侧面与所述第二环形凹槽之间。

4.根据权利要求1所述一种机器人防水密封装置，其特征在于，包括：油封，所述油封为环状物，所述油封套于所述光轴外，并且所述油封套位于所述环形挡圈、所述端盖、所述光轴和所述第一圆筒结构形成内腔内。

5.根据权利要求1所述一种机器人防水密封装置，其特征在于，所述第一环形凹槽的宽度为5毫米。

6.根据权利要求3所述一种机器人防水密封装置，其特征在于，所述第二环形凹槽内设有润滑脂，所述润滑脂位于所述第二环形凹槽的底部与所述O形密封圈之间。

7.一种包含机器人防水密封装置的机械臂，包括权利要求1～6任意一项所述一种机器人防水密封装置，其特征在于，还包括：机器人手腕，所述机器人手腕内设机器人转轴，所述机器人转轴的左端连接有机器人法兰的右端面；所述第二圆筒结构的右端套于所述机器人手腕，并且若干第一螺钉贯穿所述光轴紧固在所述机器人法兰面的螺纹孔；若干第二螺钉贯穿所述端盖的所述圆板紧固在所述光轴的螺纹孔；所述防水衣套于所述机器人手腕。

8.根据权利要求7所述一种包含机器人防水密封装置的机械臂，其特征在于，还包括：手爪，所述手爪的右端通过贯穿于所述圆板的若干所述第二螺钉紧固在所述光轴左端螺纹孔。