CN111055305A - 一种机械臂及其关节防护机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种机械臂及其关节防护机构，其中，所述机械臂包括若干依次连接的连杆，所述关节防护机构包括防尘环，所述防尘环的内壁面具有沿周向延伸的第一环槽，所述第一环槽的两侧壁能够卡箍于相邻两所述连杆的对接处。本发明所提供机械臂的关节防护机构，其防尘环能够以设置在内壁面的第一环槽的两侧壁卡箍于相邻两连杆的对接处，进而可对两连杆的对接处进行防护，以较大程度地提高机械臂的防护等级，为机械臂在户外等场景中的应用奠定了基础。

Description

一种机械臂及其关节防护机构

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，尤其涉及一种机械臂及其关节防护机构。

背景技术

目前，机械臂的应用领域还比较窄，大多都工作都集中在室内，对于机械臂的防护等级没有特殊的要求。但是，随着机械臂技术的日趋成熟，机械臂的应用场景也势必将趋于多元化，对于机械臂本体，尤其是两连杆连接处的防护等级也必将提出较高的要求。

因此，如何提供一种防护结构，以对机械臂两连杆的连接处进行防护，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械臂及其关节防护机构，其中，该机械臂的关节防护机构可对机械臂两连杆的连接处进行防护，为机械臂在户外等领域的应用奠定基础。

为解决上述技术问题，本发明提供一种机械臂的关节防护机构，所述机械臂包括若干依次连接的连杆；所述关节防护机构包括防尘环，所述防尘环的内壁面具有沿周向延伸的第一环槽，所述第一环槽的两侧壁能够卡箍于相邻两所述连杆的对接处。

本发明所提供机械臂的关节防护机构，其防尘环能够以设置在内壁面的第一环槽的两侧壁卡箍于相邻两连杆的对接处，进而可对两连杆的对接处进行防护，以较大程度地提高机械臂的防护等级，为机械臂在户外等场景中的应用奠定了基础。

可选地，所述防尘环沿周向包括若干分段，各所述分段能够依次相连，以形成所述防尘环；还包括弹性带，所述弹性带安装于所述防尘环的外壁面，以压紧所述防尘环。

可选地，所述分段的两端中，一者设有卡槽，另一者设有与所述卡槽相匹配的卡部；相邻的两所述分段中，一者的卡部能够卡入另一者的卡槽中。

可选地，所述防尘环的外壁面设有第二环槽，所述弹性带安装于所述第二环槽。

可选地，所述弹性带为橡胶圈。

可选地，相邻两所述连杆的对接端均设有关节模块，并通过各自的关节模块相对接，各所述关节模块还固定有呈筒状的接头，所述接头轴向一端的外壁面具有沿径向向外延伸的环台，两所述关节模块的所述接头的所述环台能够相对接，所述第一环槽的两侧壁卡箍于两所述环台相对的两端；两所述环台相对接的两面中，至少一者设置有第三环槽，所述第三环槽内设置有密封圈。

可选地，所述密封圈为X型密封圈或者W型密封圈。

可选地，所述第一环槽的底壁包括深度不同的浅环面和深环面，所述浅环面与一个所述接头的所述环台的外壁面相贴合，所述深环面与另一个所述接头的所述环台的外壁面之间具有径向间隙。

可选地，所述接头的所述环台通过沉头螺钉固定于相应所述关节模块，所述沉头螺钉的头部具有操作孔；所述浅环面设有定位凸起，所述定位凸起能够插接于和所述浅环面相贴合的所述环台的所述沉头螺钉的所述操作孔中。

本发明还提供一种机械臂，包括若干依次连接的连杆，相邻两所述连杆的对接处设置有上述的关节防护机构。

由于上述机械臂的关节防护机构已经具备如上的技术效果，那么，具有该关节防护机构的机械臂亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

附图说明

图1为本发明所提供机械臂的关节防护机构的防尘环的结构示意图；

图2为本发明所提供关节防护机构与机械臂的连接结构图；

图3为图2中A部分的局部放大图；

图4为另一视角下关节防护机构与连杆连接处的局部放大图。

图1-4中的附图标记说明如下：

1 防尘环、1a 分段、11 第一环槽、111 浅环面、111a 定位凸起、112 深环面、12第二环槽；

2 弹性带；

3 接头、31 环台；

4 密封圈；

5 外壳；

6 关节模块；

7 连杆；

8 沉头螺钉、81 操作孔。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本文中所述“若干”是指数量不确定的多个，通常为两个以上；且当采用“若干”表示某几个部件的数量时，并不表示这些部件的数量相同。

本文中所述“第一”、“第二”、“第三”等词，仅是为了便于描述结构相同或相类似的两个以上的结构或部件，并不表示对顺序的某种特殊限定。

请参考图1-4，图1为本发明所提供机械臂的关节防护机构的防尘环的结构示意图，图2为本发明所提供关节防护机构与机械臂的连接结构图，图3为图2中A部分的局部放大图，图4为另一视角下关节防护机构与连杆连接处的局部放大图。

机械臂包括若干连杆7和用于连接相邻连杆7的关节模块6，以图2为视角，相对接的两连杆7均设置有关节模块6，且各关节模块6均与各自的连杆7相固定，两关节模块6又相互连接，以实现相邻两连杆7的相对转动。

在现有技术中，由于机械臂的工作环境多位于室内，工作环境较好，两连杆7的连接处通常不设置专门的防护设备。如此，一旦机械臂应用于室外环境，外界粉尘等杂质就很容易从两连杆7的连接处进入关节模块6，对两关节模块6的转动造成卡滞，进而影响两连杆7的正常运转。

为此，本发明提供一种机械臂的关节防护机构，包括防尘环1，该防尘环1的内壁面具有沿周向的第一环槽11，第一环槽11的两侧壁能够卡箍于相邻两连杆7的对接处，以对两连杆7的对接处进行防护，可较大程度地提高机械臂的防护等级，避免外界粉尘等杂质的直接进入，为机械臂在户外等场景中的应用奠定了基础。

在具体的方案中，如图1所示，防尘环1可以为分体式结构，在周向上，该防尘环1可以包括若干分段1a，各分段1a能够依次相连，以形成上述的防尘环1。

如此设置，防尘环1的安装可较为容易，请一并参考图2，机械臂中各连杆7的结构可能较为复杂，通常并非直杆，而采用包括多个分段1a的防尘环1，可以直接在两连杆7的对接处对该防尘环1进行安装，而无需自机械臂的一端进行套接，防尘环1的安装过程可大幅简化，且在安装中也不易对防尘环1造成损坏。

需要指出，本发明实施例并不排除一体式防尘环1的方案，事实上，其也是本发明所要求保护的方案，尤其是在机械臂各连杆7接近直杆时，一体式的防尘环1在安装上也不存在难度；另外，对于分体式的防尘环1，本发明实施例并不限定分段1a的数量及材料，在实施时，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置，可以理解的是，分段1a的数量越少，该防尘环1的组装就越为简单，而各分段1a的材料则优选采用聚四氟乙烯，以降低分段1a与连杆7之间的摩擦力，有利于提高分段1a的使用寿命。

分段1a的两端中，一者可以设有卡槽，另一者可以设有卡部，在安装时，相邻两分段1a中，一者的卡部能够卡入另一者的卡槽，以完成相邻两分段1a的连接。上述的卡槽与卡部可以相匹配，即卡部的外轮廓与卡槽的内轮廓可以完全一致，以保证安装完成后两分段1a的连接处在周向上无间隙，从而可较大程度地避免灰尘等杂质自两分段1a的连接处进入关节模块6内。

上述的卡槽可以为缩口槽，即槽口尺寸小、而槽内尺寸大的槽体，卡部则可以为与卡槽相匹配的大头卡部，即前端尺寸大、而与分段1a相接合的后端尺寸小的卡件；例如，可参见图1，卡槽可以为梯形槽，卡部可以为相匹配的梯形卡部，或者，卡槽也可以为T形槽、L形槽等，相应地，卡部也可以为T形卡部、L形卡部等。

除此之外，卡槽也可以采用锯齿槽，即卡槽的两侧壁可以具有若干小的内凹槽体，此时，卡部也可以为相匹配的锯齿卡部，通过锯齿卡部与锯齿槽的连接同样能够保证两分段1a在周向上的连接固定。

针对上述分体式的防尘环1，本发明所提供机械臂的关节防护机构还可以包括弹性带2，弹性带2能够安装于防尘环1的外壁面，以压紧防尘环1，可避免各分段1a在连接后因外力作用而相互脱离，同时，也能够用于保证防尘环1与两连杆7对接处的连接可靠性。可以理解的是，对于一体式的防尘环1，同样可以设置上述的弹性带2，此时，该弹性带2可用于保证防尘环1与两连杆7对接处的可靠连接。

上述防尘环1的外壁面可以设有第二环槽12，前述的弹性带2即可以安装在该第二环槽12内，弹性带2可以采用现有技术中常见的如弹力绳、橡胶圈等弹性元件，在本发明实施例中，优选采用橡胶圈，且该橡胶圈与第二环槽12之间可以为过盈配合，以保证橡胶圈对防尘环1的压紧效果。

请继续参考图2，并结合图3，各关节模块6还可以固定有呈筒状的接头3，接头3轴向一端的外壁面可以具有沿径向向外延伸的环台31。使用状态下，接头3整体插接在关节模块6与外壳5之间，并以环台31与外壳5的轴向端部相抵，两关节模块6的接头3的环台31能够相对接，前述的防尘环1的第一环槽11的两侧壁即可以卡箍于两环台31相对的两端，以阻挡外界的粉尘自两环台31之间进入关节模块6中。

进一步地，还可以为两关节模块6之间增添防水结构。该防水结构可以为密封圈4，具体而言，两环台31相对接的两面中，至少一者可以设置有第三环槽，第三环槽内可以设置有密封圈4，该密封圈4可以避免外界的水分自两接头3之间进入关节模块6中。上述密封圈4的数量可以为一个，也可以为多个，具体可以根据实际需要而定；当为多个时，各密封圈4可以沿径向间隔分布。

由于使用过程中两接头3会发生相对转动，为避免密封圈4产生扭转而降低使用寿命，在本发明实施例中，上述密封圈4优选为X型密封圈或者W型密封圈，这种形式的密封圈4具有较小的摩擦力，能够较好地克服扭转，以获得更好地润滑，可以为两接头3之间提供良好的动态密封，并具有较长的使用寿命。

请再次参考图1，防尘环1的第一环槽11的底壁可以包括深度不同的浅环面111和深环面112，即沿轴向该底壁为阶梯面，其中，浅环面111可以与一个接头3的环台31的外壁面相贴合，以保证浅环面111与接头3的可靠连接，而深环面112则可以与另一个接头3的环台31的外壁面之间具有径向间隙。

采用这种结构，浅环面111与一个接头3的紧密贴合，可保证防尘环1与两连杆7对接处的可靠连接，而深环面112与另一接头3的间隙配合又可避免两接头3的相对转动而对防尘环1所造成的扭转变形，可较大程度地保证防尘环1的使用状态，进而可延长防尘环1的使用寿命。

接头3的环台31可以通过沉头螺钉8固定于相应关节模块6，沉头螺钉8的头部具有操作孔81，该操作孔81可以为内六角孔或者方形孔。在浅环面111可以设有定位凸起111a，安装时，可以将该定位凸起111a插接于和浅环面111相贴合的环台31的沉头螺钉8的操作孔81中，以对防尘环1进行辅助定位。

在此，本发明实施例并不限定上述定位凸起111a的数量，其可以为一个，也可以为多个，但需要注意的是，其数量最好别超过沉头螺钉8的数量，以便有足够的沉头螺钉8的操作孔81与相应定位凸起111a进行配合；各定位凸起111a的安装位置应当与沉头螺钉8的设置位置相适配，以保证各定位凸起111a能够准确地插入相应沉头螺钉8的操作孔81中。

本发明还提供一种机械臂，包括若干依次连接的连杆7，相邻两连杆7的连接处设置有关节防护机构，该关节防护机构即为上述各实施方式所涉及的机械臂的关节防护机构。

由于上述的机械臂的关节防护机构已经具备如上的技术效果，那么，具有该关节防护机构的机械臂亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种机械臂的关节防护机构，所述机械臂包括若干依次连接的连杆(7)，其特征在于，所述关节防护机构包括防尘环(1)，所述防尘环(1)的内壁面具有沿周向延伸的第一环槽(11)，所述第一环槽(11)的两侧壁能够卡箍于相邻两所述连杆(7)的对接处。

2.根据权利要求1所述机械臂的关节防护机构，其特征在于，所述防尘环(1)沿周向包括若干分段(1a)，各所述分段(1a)能够依次相连，以形成所述防尘环(1)；

还包括弹性带(2)，所述弹性带(2)安装于所述防尘环(1)的外壁面，以压紧所述防尘环(1)。

3.根据权利要求2所述机械臂的关节防护机构，其特征在于，所述分段(1a)的两端中，一者设有卡槽，另一者设有与所述卡槽相匹配的卡部；

相邻的两所述分段(1a)中，一者的卡部能够卡入另一者的卡槽中。

4.根据权利要求2所述机械臂的关节防护机构，其特征在于，所述防尘环(1)的外壁面设有第二环槽(12)，所述弹性带(2)安装于所述第二环槽(12)。

5.根据权利要求4所述机械臂的关节防护机构，其特征在于，所述弹性带(2)为橡胶圈。

6.根据权利要求1-5中任一项所述机械臂的关节防护机构，其特征在于，相邻两所述连杆(7)的对接端均设有关节模块(6)，并通过各自的关节模块(6)相对接，各所述关节模块(6)还固定有呈筒状的接头(3)，所述接头(3)轴向一端的外壁面具有沿径向向外延伸的环台(31)，两所述关节模块(6)的所述接头(3)的所述环台(31)能够相对接，所述第一环槽(11)的两侧壁卡箍于两所述环台(31)相对的两端；

两所述环台(31)相对接的两面中，至少一者设置有第三环槽，所述第三环槽内设置有密封圈(4)。

7.根据权利要求6所述机械臂的关节防护机构，其特征在于，所述密封圈(4)为X型密封圈或者W型密封圈。

8.根据权利要求6所述机械臂的关节防护机构，其特征在于，所述第一环槽(11)的底壁包括深度不同的浅环面(111)和深环面(112)，所述浅环面(111)与一个所述接头(3)的所述环台(31)的外壁面相贴合，所述深环面(112)与另一个所述接头(3)的所述环台(31)的外壁面之间具有径向间隙。

9.根据权利要求8所述机械臂的关节防护机构，其特征在于，所述接头(3)的所述环台(31)通过沉头螺钉(8)固定于相应所述关节模块(6)，所述沉头螺钉(8)的头部具有操作孔(81)；

所述浅环面(111)设有定位凸起(111a)，所述定位凸起(111a)能够插接于和所述浅环面(111)相贴合的所述环台(31)的所述沉头螺钉(8)的所述操作孔(81)中。

10.一种机械臂，包括若干依次连接的连杆(7)，其特征在于，相邻两所述连杆(7)的对接处设置有如权利要求1-9中任一项所述机械臂的关节防护机构。

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