CN111360871A - 一种机械臂关节结构及其安装方法以及机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机械臂关节结构及其安装方法以及机械臂，涉及餐饮设备技术领域。所述机械臂关节结构包括第一关节，包括第一关节本体和设置在第一关节本体一端面的中部的环形连接部，第二关节，包括第二关节本体和设置在第二关节本体一端面的中部的连接凸起，连接凸起能够与环形连接部可拆卸连接，所述连接凸起插入环形连接部内形成连接部；环套基体，套设在连接部的外侧；O型圈，设置在环套基体一端并与第一关节本体的端面抵压；弹性环套，套设在环套基体上，弹性环套的第一端与第二关节本体的端面抵压，弹性环套的第二端与环套基体抵压，用于使环套基体夹紧于第一关节本体与第二关节本体之间。

Description

一种机械臂关节结构及其安装方法以及机械臂

技术领域

本发明涉及建筑机械技术领域，尤其涉及一种机械臂关节结构及其安装方法以及机械臂。

背景技术

随着技术的进步，机械臂在流水线、装配、焊接和餐饮等行业应用越来越广泛。基于各行业的特点，针对机械臂的某些性能需要满足不同的需求。餐饮行业常用的是协作机器人，通常对于机械臂的防水防尘有较高的要求。由于协作机械臂的关节接口部分存在着相对运动，是密封效果最薄弱的部位。因此，要保持关节接口在装配后满足密封条件，需要根据实际情况对结合部位进行结构设计，因此，机械臂关节接口之间的密封性好坏直接影响着整机的密封性能。

因此，亟需一种机械臂关节结构及其安装方法以及机械臂以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种机械臂关节结构，密封效果好，能够对机械臂的关节接口处实现良好的防尘和防水效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一方面一种机械臂关节结构，包括：

第一关节，包括第一关节本体和设置在所述第一关节本体一端面的中部的环形连接部，

第二关节，包括第二关节本体和设置在所述第二关节本体一端面的中部的连接凸起，所述连接凸起能够与环形连接部可拆卸连接，所述连接凸起插入所述环形连接部内形成连接部；

环套基体，套设在所述连接部的外侧；

O型圈，设置在所述环套基体一端并与所述第一关节本体的端面抵压；

弹性环套，套设在所述环套基体上，所述弹性环套的第一端与所述第二关节本体的端面抵压，所述弹性环套的第二端与所述环套基体抵压，用于使所述环套基体夹紧于所述第一关节本体与第二关节本体之间。

优选地，所述第一关节与所述第二关节的连接部处设置有密封垫。

优选地，所述密封垫设置在所述连接凸起的端面与所述第一关节本体之间；或者，所述密封垫设置在所述环形连接部的端面与所述第二关节本体之间。

优选地，所述环形连接部与所述连接凸起通过多个螺钉连接，所述螺钉位于所述环套基体的内侧。

优选地，所述环套基体包括：

环套基体本体，所述弹性环套套设在所述环套基体本体外侧；

端面抵压部，设置在所述环套基体本体的第一端，所述端面抵压部的远离所述环套基体本体的端面上开设有环形槽，所述O型圈局部位于所述环形槽内，所述弹性环套的第一端与所述第二关节本体抵压，所述弹性环套的第二端与所述端面抵压部抵压。

优选地，所述弹性环套包括：

弹性环套本体，套设在所述环套基体上并与所述端面抵压部抵压；

抵压块，设置在所述弹性环套本体远离所述端面抵压部的一端，所述抵压块的一端与所述环套基体的第二端抵接，所述抵压块的另一端与所述第二关节本体抵压。

本发明另一的目的在于提出一种对上述的机械臂关节结构的安装方法，能够实现对上述的机械臂关节结构的安装。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明另一方面提供一种对上述的机械臂关节结构的安装方法，所述第二关节本体与所述第一关节本体相对的端面开设有让位槽，安装方法包括以下步骤：

将所述O型圈安装在所述环套基体的一端；

将安装有所述O型圈的所述环套基体套设在环形连接部的外侧，将所述弹性环套套设在所述第一关节本体或所述第二关节本体外侧；

装配所述第一关节和所述第二关节，使得所述连接凸起插入所述环形连接部内；

将安装有所述O型圈的所述环套基体移动至所述让位槽内；

固定所述连接凸起和所述环形连接部；

将安装有所述O型圈的所述环套基体移动至所述连接部的外侧，将所述所述弹性环套套设在所述环套基体的外侧，使所述环套基体夹紧于所述第一关节本体与第二关节本体之间。

优选地，在步骤：装配所述第一关节和所述第二关节之前，还包括以下步骤：

将密封垫放置在所述环形连接部内的孔洞的孔底处。

优选地，所述步骤：固定所述连接凸起和所述环形连接部，包括：

通过螺钉从所述环形连接部的外侧沿径向向内方向贯穿所述环形连接部并与所述连接凸起螺纹旋紧。

本发明另一的目的在于提出一种机械臂，具有良好的防尘和防水效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明再一方面提供一种机械臂，包括上述的机械臂关节结构。

本发明的有益效果为：

本发明提供的机械臂关节结构包括环套基体、O型圈和弹性环套，环套基体套设在第一关节和第二关节的连接部的外侧。O型圈设置在所述环套基体一端并与第一关节抵压。弹性环套套设在环套基体上并固定环套基体的位置，弹性环套的第一端与第二关节抵压，弹性环套的第二端与环套基体抵压。一方面，由于弹性环套的第一端与第二关节抵压，弹性环套与第二关节之间也实现了密封效果。

另一方面，弹性环套的第二端与环套基体抵压，使得弹性环套还能够将环套基体压紧在第一关节和第二关节之间，在第一关节和第二关节运动，而致使第一关节和第二关节之间发生一定的相对移动时，利用弹性环套的弹力紧压环套基体，使得环套基体受到朝第一关节本体的方向的挤压力，从而挤压O型圈，并防止环套基体跟随第一关节和第二关节运动而发生移位，从而保证设置在环套基体一端的O型圈始终抵压在第一关节上，进而保证O型圈与第一关节之间的密封效果，结构简单，密封效果稳定，从而实现接口处较好的防水防尘效果。

附图说明

图1是本发明具体实施例提供的机械臂关节结构安装在第一关节和第二关节之间的结构图；

图2是图1的剖视图；

图3是图1的分解图；

图4是图2中C处的放大图；

图5是图3中A处的放大图；

图6是图3中B处的放大图。

图中：

1、第一关节；10、第一关节本体；11、环形连接部；12、孔洞；121、第二台阶；13、第一螺纹孔；15、第一台阶；

2、第二关节；20、第二关节本体；21、连接凸起；22、让位槽；221、抵压环套；23、第二螺纹孔；

3、密封垫；

4、环套基体；41、环套基体本体；42、端面抵压部；421、环形槽；

5、O型圈；

6、弹性环套；61、弹性环套本体；62、抵压块；

7、螺钉。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参考图1-图6，本发明提供一种机械臂关节结构，包括第一关节1、第二关节2、环套基体4、O型圈5和弹性环套6。第一关节1包括第一关节本体10和设置在第一关节本体10一端面的中部的环形连接部11，第二关节2包括第二关节本体20和设置在第二关节本体20一端面的中部的连接凸起21，连接凸起21插入环形连接部11内并与环形连接部11可拆卸连接形成连接部。环套基体4套设在连接部的外侧。O型圈5设置在环套基体4一端并与第一关节本体10的端面抵压。弹性环套6套设在环套基体4上，弹性环套6的第一端与第二关节本体20的端面抵压，弹性环套6的第二端与环套基体4抵压，弹性环套6用于使环套基体4夹紧于第一关节本体10与第二关节本体20之间。一方面，由于弹性环套6的第一端与第二关节本体20抵压，弹性环套6与第二关节本体20之间也实现了密封效果。另一方面，弹性环套6的第二端与环套基体4抵压，使得弹性环套6还能够将环套基体4压紧在第一关节本体10和第二关节本体20之间。

当由于第一关节1和第二关节2运动，而致使第一关节本体10和第二关节本体20之间发生一定的相对移动时，利用弹性环套6的弹力压紧环套基体4，使得环套基体4受到朝第一关节本体10的方向的挤压力，从而挤压O型圈5，并防止环套基体4跟随第一关节1和第二关节2运动而发生移位，从而保证O型圈5始终抵压在第一关节本体10上，进而保证O型圈5与第一关节本体10之间的密封效果。即，本实施例以环套基体4为支撑座，在环套基体4的两端分别通过O型圈5和弹性环套6实现第一关节1和第二关节2之间的密封，结构简单，密封效果稳定。

优选地，第一关节1与第二关节2的连接部处设置有密封垫3，通过密封垫3的设置来进一步提高密封效果。

优选地，本实施例中，密封垫3设置在连接凸起21的端面与第一关节本体10之间，以提高第一关节1和第二关节2之间的密封效果。当然，在其他实施例中，密封垫设置在环形连接部的端面与第二关节本体10之间，同样能够提高第一关节1和第二关节2之间的密封效果。

具体地，环形连接部11中空形成孔洞12，孔洞12的孔底处设置有第二台阶121，密封垫3设置在第二台阶121上，连接凸起21伸入孔洞12内并挤压密封垫3，从而实现密封效果。

为防止环套基体4与环形连接部11之间发生滑动摩擦，进而损坏环套基体4和环形连接部11，优选地，第一关节本体10的一侧还设置有第一台阶15，第一台阶15位于环形连接部11的外周，环套基体4套设在第一台阶15的外周，以避免环套基体4与环形连接部11接触，进而防止环套基体4与环形连接部11滑动接触而发生磨损。

然而，在第一关节1与第二关节2相对运动时，环套基体4与O型圈5及弹性环套6之间，及O型圈5与第一关节1之间，以及弹性环套6与第二关节2之间均存在摩擦力。为防止环套基体4、O型圈5以及弹性环套6在使用过程中发生过大磨损，进而影响密封效果，环套基体4、O型圈5以及弹性环套6优选采用耐磨材料制成，以保证机械臂关节结构在使用过程中的稳定性。

优选地，环形连接部11与连接凸起21通过多个螺钉7连接，螺钉7位于环形基体4的内侧。具体地，环形连接部11的外周上开设有多个第一螺纹孔13，连接凸起21的外周上也开设有多个与第一螺纹孔13对应设置的第二螺纹孔23。安装第一关节1和第二关节2时，连接凸起21伸入孔洞12，使得第二螺纹孔23对准第一螺纹孔13，然后使用螺钉7穿过第一螺纹孔13和第二螺纹孔23将连接凸起21与环形连接部11固定。

优选地，环套基体4包括环套基体本体41和端面抵压部42。弹性环套6套设在环套基体本体41外侧。端面抵压部42设置在环套基体本体41的第一端，端面抵压部42远离环套基体本体41的端面上开设有环形槽421，O型圈5局部位于在环形槽421内，弹性环套6的第一端与第二关节本体20抵压，弹性环套6的第二端与端面抵压部42抵压，以固定环套基体4，使得设置在环形槽421处的O型圈5与第一关节本体10抵压，实现密封效果。

优选地，弹性环套6包括弹性环套本体61和抵压块62。弹性环套本体61套设在环套基体4上并与端面抵压部42抵压。抵压块62设置在弹性环套本体61远离端面抵压部42的一端，抵压块62的一端与环套基体4的第二端抵接，抵压块62的另一端与第二关节本体20抵压。安装时，将抵压块62压入第二关节2与环套基体4之间，通过抵压块62的弹力密封环套基体4与第二关节本体20之间的间隙，同时又能够对环套基体4进行抵压，再配合弹性环套本体61对端面抵压部42的抵压，能够更稳定地固定环套基体4，从而进一步提高O型圈5的密封效果。

优选地，O型圈5和弹性环套6均设置为耐磨橡胶件，当然，在其他实施例中，也可以采用高耐磨硅胶件作为弹性环套6，只要具有弹力、耐磨并能够实现密封效果即可。

本发明另一方面提供一种对上述的机械臂关节结构的安装方法，第二关节本体20与第一关节本体10相对的端面开设有让位槽22，包括以下步骤：

将O型圈5安装在环套基体4的一端；

将安装有O型圈5的环套基体4套设在环形连接部11的外侧，将弹性环套6套设在第一关节本体10或第二关节本体20外侧；

装配第一关节1和第二关节2，使得连接凸起21插入环形连接部11内，固定连接凸起21和环形连接部11；

将安装有O型圈5的环套基体4移动至让位槽22内；

固定连接凸起21和环形连接部11；

将安装有O型圈5的环套基体4移动至连接部的外侧，将弹性环套6套设在环套基体4的外侧，使环套基体4夹紧于第一关节1与第二关节2之间。

优选地，第二关节本体20上还设置有抵压环套221，抵压环套221设置在连接凸起21的外周侧并与连接凸起21间隔设置形成让位槽22，弹性环套6的第一端与抵压环套221的端面抵压。通过设置让位槽22，一方面，使得弹性环套6仅与面积更小的抵压环套221进行抵压，以增大弹性环套6与抵压环套221之间的抵压压力，从而提高密封效果。另一方面，在用螺钉7锁定环形连接部11与连接凸起21时，可将安装有O型圈5的环套基体4暂时安置于让位槽22中，待环形连接部11与连接凸起21完成锁定后，再将安装有O型圈5的环套基体4从让位槽22中拉出至环形连接部11的外侧。

优选地，步骤：将安装有O型圈5的环套基体4套设在环形连接部11的外侧，具体为：

将安装有O型圈5的环套基体4套设在位于环形连接部11的外周的第一台阶15上。

优选地，在步骤：装配第一关节1和第二关节2之前，还包括以下步骤：

将密封垫3放置在环形连接部11内的孔洞12的孔底处。

具体地，孔洞12的孔底处设置有第二台阶121，密封垫3放置在第二台阶121上。

具体地，本实施例中，密封垫3设置为泡棉，为便于将泡棉固定在第二台阶121上，并能够与连接凸起21稳定连接，优选地，在泡棉的两侧面均设置3M胶，使得泡棉能够通过3M胶分别与第二台阶121以及连接凸起21稳定连接。

当然，在其他实施例中，密封垫3还可以设置为橡胶件、硅胶件等，只要能够密封第二台阶121与连接凸起21即可。

优选地，步骤：固定连接凸起21和环形连接部11，具体为：

通过螺钉7从环形连接部11的外侧沿径向向内方向贯穿环形连接部11并与连接凸起21螺纹旋紧。

本发明再一方面提供一种机械臂，包括第一关节1和第二关节2，以及上述的机械臂关节结构，通过设置上述的机械臂关节结构，能够提高机械臂的防水效果。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机械臂关节结构，其特征在于，包括：

第一关节，包括第一关节本体和设置在所述第一关节本体一端面的中部的环形连接部，

第二关节，包括第二关节本体和设置在所述第二关节本体一端面的中部的连接凸起，所述连接凸起能够与所述环形连接部可拆卸连接，所述连接凸起插入所述环形连接部内能够形成连接部；

环套基体，套设在所述连接部的外侧；

O型圈，设置在所述环套基体一端并与所述第一关节本体的端面抵压；

弹性环套，套设在所述环套基体上，所述弹性环套的第一端与所述第二关节本体的端面抵压，所述弹性环套的第二端与所述环套基体抵压，用于使所述环套基体夹紧于所述第一关节本体与第二关节本体之间。

2.根据权利要求1所述的机械臂关节结构，其特征在于，所述第一关节与所述第二关节的连接部处设置有密封垫。

3.根据权利要求2所述的机械臂关节结构，其特征在于，所述密封垫设置在所述连接凸起的端面与所述第一关节本体之间；或者，所述密封垫设置在所述环形连接部的端面与所述第二关节本体之间。

4.根据权利要求1所述的机械臂关节结构，其特征在于，所述环形连接部与所述连接凸起通过多个螺钉连接，所述螺钉位于所述环套基体的内侧。

5.根据权利要求1所述的机械臂关节结构，其特征在于，所述环套基体包括：

环套基体本体，所述弹性环套套设在所述环套基体本体外侧；

端面抵压部，设置在所述环套基体本体的第一端，所述端面抵压部的远离所述环套基体本体的端面上开设有环形槽，所述O型圈局部位于所述环形槽内，所述弹性环套的第一端与所述第二关节本体抵压，所述弹性环套的第二端与所述端面抵压部抵压。

6.根据权利要求5所述的机械臂关节结构，其特征在于，所述弹性环套包括：

弹性环套本体，套设在所述环套基体上并与所述端面抵压部抵压；

抵压块，设置在所述弹性环套本体远离所述端面抵压部的一端，所述抵压块的一端与所述环套基体的第二端抵接，所述抵压块的另一端与所述第二关节本体抵压。

7.一种对权利要求1-6任一项所述的机械臂关节结构的安装方法，其特征在于，所述第二关节本体与所述第一关节本体相对的端面开设有让位槽，安装方法包括以下步骤：

将所述O型圈安装在所述环套基体的一端；

将安装有所述O型圈的所述环套基体套设在环形连接部的外侧，将所述弹性环套套设在所述第一关节本体或所述第二关节本体的外侧；

装配所述第一关节和所述第二关节，使得所述连接凸起插入所述环形连接部内；

将安装有所述O型圈的所述环套基体移动至所述让位槽内；

固定所述连接凸起和所述环形连接部；

将安装有所述O型圈的所述环套基体移动至所述连接部的外侧，将所述所述弹性环套套设在所述环套基体的外侧，使所述环套基体夹紧于所述第一关节本体与所述第二关节本体之间。

8.根据权利要求7所述的机械臂关节结构的安装方法，其特征在于，在步骤：装配所述第一关节和所述第二关节之前，还包括以下步骤：

将密封垫放置在所述环形连接部内的孔洞的孔底处。

9.根据权利要求7所述的机械臂关节结构的安装方法，其特征在于，所述步骤：固定所述连接凸起和所述环形连接部，包括：

通过螺钉从所述环形连接部的外侧沿径向向内方向贯穿所述环形连接部并与所述连接凸起螺纹旋紧。

10.一种机械臂，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的机械臂关节结构。

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