CN109812571A - 一种基于变容积的润滑机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及洁净行业的机器人关节洁净润滑系统，具体地说是一种基于变容积的润滑机构，电机静密封连接于大臂上，输出端通过减速机输入齿轮轴与减速机输出轴的一端相连接，减速机外壳的一端静密封安装在大臂内，另一端与减速机输出轴密封转动连接，减速机输出轴的另一端与小臂静密封连接；大臂内分别设有油路及减速机内腔，减速机内腔通过油路与安装在大臂内的弹性变容积机构内部相连通，通过弹性变容积机构体积的扩大或缩小保持减速机内腔内恒压。本发明机器人的关节内部压力稳定，不会漏油或渗油，可以旋转动密封失效概率减少，也可以在设计阶段，旋转略松的旋转动密封，这样机器人的关节旋转阻力小，减少能源效率，节能环保的效果更佳显著。

Description

一种基于变容积的润滑机构

技术领域

本发明涉及洁净行业的机器人关节洁净润滑系统，具体地说是一种基于变容积的润滑机构。

背景技术

机器人的关节含有电机和减速机，对于常规的应用，可能会漏油或者渗油，原因有很多。但是，对于应用于洁净行业是绝对不允许的。如果说减速机是处于一个比较密闭的状态的话，减速机内的每一对齿轮之间相啮合，就会产生一定的摩擦，而这个摩擦的情况就会发出一定的热量；随着减速机运转时间的加长，直接的就会导致减速机箱内的温度出现一定程度的升高；而减速机箱内的体积是不变的，所以就导致减速机箱内的压力也随之的增加，箱体内润滑油经过飞溅，就会洒在减速机箱的内壁上。由于这个油的渗透性也是比较强的，所以说在减速机箱内的压力之下，如果说哪一处的密封不严的话，油就会从这个密封不严的地方渗出。

目前的解决方案就是一个字“堵”，严格要求装配工艺，要求设计，让润滑油膨胀的体积被减速机内部的空气压缩所补偿掉。这种方法内部压力依然存在，对于应用洁净行业，相当于一个机器人的每个含有减速机的运动关节含有不定时的炸弹，随时都可能成为隐患。普通工业机器人渗透出油脂并无大碍，也不影响使用；但是对于洁净行业，渗透出一点油脂会挥发扩散成粉尘，影响洁净度指标。

发明内容

为了解决洁净行业机器人渗透油脂的问题，本发明的目的在于提供一种基于变容积的润滑机构。该基于变容积的润滑机构采用一套变容积系统和一套恒力系统，让机器人关节运动产生的随机的变热量的条件下，内部压力仍为恒压，不会漏油或者渗油。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括大臂、小臂、电机及分别容置于大臂内的减速机外壳、减速机输入齿轮轴、减速机输出轴和弹性变容积机构，其中电机静密封连接于大臂上，输出端通过所述减速机输入齿轮轴与减速机输出轴的一端相连接，所述减速机外壳的一端静密封安装在大臂内，另一端与减速机输出轴密封转动连接，所述减速机输出轴的另一端与小臂静密封连接；所述大臂内分别设有油路及装有润滑脂的减速机内腔，该减速机内腔通过油路与安装在大臂内的弹性变容积机构内部相连通，通过所述弹性变容积机构体积的扩大或缩小保持减速机内腔内恒压；

其中：所述弹性变容积机构的一端静密封连接于大臂的内部，另一端通过恒力机构与所述大臂的内部相连；

所述恒力机构包括恒力机构静止端及恒力机构运动端，该恒力机构静止端的一端连接于所述大臂上，所述恒力机构运动端的一端与弹性变容积机构的另一端相连，该恒力机构运动端的另一端与所述恒力机构静止端的另一端相对移动地连接，通过恒力保证所述弹性变容积机构恒压；

所述弹性变容积机构在恒力机构的作用下沿竖直方向体积扩大或缩小；

所述减速机外壳的另一端通过旋转动密封与所述减速机输出轴密封转动连接，该减速机外壳的另一端与减速机输入齿轮轴、减速机输出轴和旋转动密封组成减速机传动机构。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明机器人的关节含有电机和减速机，内部压力稳定(压力恒压、减压或者无压)，可以旋转动密封失效概率减少，也可以在设计阶段，能够选形略松的旋转动密封，这样机器人的关节旋转阻力小，减少能源效率，节能环保的效果更佳显著。

2.本发明机器人的关节含有电机和减速机，内部压力稳定，防止渗油，尤其对有含有铸造缺陷的零件，例如砂眼，缝隙，裂纹的工件，一样能做到不渗油。

3.本发明采用一套变容积机构和一套恒力机构增加了散热面积，机器人关节稳定运行的温升更低，让机器人的精度所受温度影响更低。

附图说明

图1为本发明的内部结构剖视图；

图2为图1中的A处局部放大图；

图3为本发明的爆炸图；

其中：1为大臂，2为电机，3为减速机外壳，4为减速机输入齿轮轴，5为减速机输出轴，6为旋转动密封，7为小臂，8为恒力机构静止端，9为恒力机构运动端，10为弹性变容积机构，11为油路，12为减速机内腔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～3所示，本发明包括大臂1、小臂7、电机2及分别容置于大臂1内的减速机外壳3、减速机输入齿轮轴4、减速机输出轴5和弹性变容积机构10，其中大臂1相对固定，电机2静密封固定连接到大臂1上，输出端穿入大臂1内、通过减速机输入齿轮轴4与减速机输出轴5的一端相连接，减速机外壳3的一端静密封固定连接在大臂1内，另一端通过旋转动密封6与减速机输出轴5密封转动连接，该减速机外壳3的另一端与减速机输入齿轮轴4、减速机输出轴5和旋转动密封6组成减速机传动机构。减速机输出轴5的另一端静密封固定连接到小臂7上。

弹性变容积机构10安装在大臂1内，一端静密封固定连接到大臂1的内部，另一端可直接与大臂1相连，或通过恒力机构与大臂1的内部相连。为了更好地保持关节内恒压，本实施例的弹性变容积机构10的另一端通过恒力机构与大臂1的内部相连。恒力机构包括恒力机构静止端8及恒力机构运动端9，该恒力机构静止端8的一端固定连接于大臂1上，恒力机构运动端9的一端与弹性变容积机构10的另一端固定连接，该恒力机构运动端9的另一端与恒力机构静止端8的另一端相对移动地连接，通过恒力保证弹性变容积机构10恒压。弹性变容积机构10在恒力机构的作用下沿竖直方向体积扩大或缩小。

在大臂1内分别设有油路11及减速机内腔12，其中减速机内腔12内装有润滑脂；减速机内腔12通过油路11与安装在大臂1内的弹性变容积机构10内部相连通。大臂1内部的油路11连通减速机内腔12及弹性变容积机构10的内部空间。

本发明的弹性变容积机构10可为真空波纹管，也可以为气球、隔膜或橡胶胶囊等任何可以改变容积的器物。本发明的恒力机构静止端8可为如导槽或滑槽等现有导向机构，恒力机构运动端9可为重物、弹簧、弹性皮筋等现有恒力输出力机构。

本发明的工作原理为：

当关节运行，电机2、减速机外壳3、减速机输入齿轮轴4、减速机输出轴5、旋转动密封6会发热。关节内部减速机内腔12中的润滑脂及气体膨胀，由于弹性变容积机构10的弹性变形扩大体积，并且恒力机构对弹性变容积机构10有恒力保证恒压，弹性变容积机构10的弹性变形将会保证关节内部润滑脂及气体恒压，并低于旋转动密封6和整个关节静密封的压力。当关节运行速度降低或者不运行，电机2、减速机外壳3、减速机输入齿轮轴4、减速机输出轴5、旋转动密封6发热量少，关节内部润滑脂及气体收缩，由于弹性变容积机构10的弹性变形缩小补偿体积，保持恒压。

大臂1内部有油路11连通减速机内腔12及弹性变容积机构10的内部空间，可以联想到机器人的所有关节用油管引入到机器人底座下用本发明解决工程实践问题。

Claims (5)

1.一种基于变容积的润滑机构，其特征在于：包括大臂(1)、小臂(7)、电机(2)及分别容置于大臂(1)内的减速机外壳(3)、减速机输入齿轮轴(4)、减速机输出轴(5)和弹性变容积机构(10)，其中电机(2)静密封连接于大臂(1)上，输出端通过所述减速机输入齿轮轴(4)与减速机输出轴(5)的一端相连接，所述减速机外壳(3)的一端静密封安装在大臂(1)内，另一端与减速机输出轴(5)密封转动连接，所述减速机输出轴(5)的另一端与小臂(7)静密封连接；所述大臂(1)内分别设有油路(11)及装有润滑脂的减速机内腔(12)，该减速机内腔(12)通过油路(11)与安装在大臂(1)内的弹性变容积机构(10)内部相连通，通过所述弹性变容积机构(10)体积的扩大或缩小保持减速机内腔(12)内恒压。

2.根据权利要求1所述基于变容积的润滑机构，其特征在于：所述弹性变容积机构(10)的一端静密封连接于大臂(1)的内部，另一端通过恒力机构与所述大臂(1)的内部相连。

3.根据权利要求2所述基于变容积的润滑机构，其特征在于：所述恒力机构包括恒力机构静止端(8)及恒力机构运动端(9)，该恒力机构静止端(8)的一端连接于所述大臂(1)上，所述恒力机构运动端(9)的一端与弹性变容积机构(10)的另一端相连，该恒力机构运动端(9)的另一端与所述恒力机构静止端(8)的另一端相对移动地连接，通过恒力保证所述弹性变容积机构(10)恒压。

4.根据权利要求2所述基于变容积的润滑机构，其特征在于：所述弹性变容积机构(10)在恒力机构的作用下沿竖直方向体积扩大或缩小。

5.根据权利要求1所述基于变容积的润滑机构，其特征在于：所述减速机外壳(3)的另一端通过旋转动密封(6)与所述减速机输出轴(5)密封转动连接，该减速机外壳(3)的另一端与减速机输入齿轮轴(4)、减速机输出轴(5)和旋转动密封(6)组成减速机传动机构。