CN113547538A - 一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组，包括安装座，所述安装座的上表面固定连接有模组主体，所述模组主体的背面固定连接有封盖，所述模组主体的正面开设有散热腔，所述散热腔的内壁开设有散热孔，且散热孔贯穿封盖的背面，所述模组主体输出端的表面固定连接有外壳，所述外壳的内壁固定连接有盖板，所述盖板的背面分别固定连接有外环和内环；本发明通过外壳跟随模组主体的输出端运动使离心块受离心力作用，对气管进行压缩，提高散热腔内的散热速度，使散热腔与模组主体内部产生较大温差，加速模组主体内部热量的散发，从而解决了模组内空间小且元器件多造成温度快速提升、聚集，影响模组正常工作的问题。

Description

一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组。

背景技术

机器人关节动力模组是将包括伺服驱动器、无框直驱电机、谐波减速机、反馈编码器和制动器抱闸等在内的多个机器人关节核心部件连接整合在一起，集成在一个模块化组件中，并被设计封装，可以作为一个完整的关节总成直接用在工业机器人的机械臂上。

现有的机器人关节动力模组一般为了模组的集成度，模组的空间较小，然而，其内部的多数元器件在工作时都会产生热量，这些热量在狭小的空间内不易散发，聚集至一定程度后，使得模组内部的温度上升，影响模组的正常工作。

为了解决上述问题，本发明中提出了一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组，以解决上述技术问题。

(2)技术方案

为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：

一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组，包括安装座，所述安装座的上表面固定连接有模组主体，所述模组主体的背面固定连接有封盖，所述模组主体的正面开设有散热腔，所述散热腔的内壁开设有散热孔，且散热孔贯穿封盖的背面，所述模组主体输出端的表面固定连接有外壳，所述外壳的内壁固定连接有盖板，所述盖板的背面分别固定连接有外环和内环，所述外环的表面与散热腔的外层内壁转动连接，所述内环的内壁与散热腔的内层内壁转动连接，所述外壳的内腔设置有散热组件。

进一步地，所述散热组件包括固定块，所述固定块的表面与外壳的内壁固定连接，所述固定块的侧面固定连接有气管，所述气管远离固定块的一端固定连接有离心块，所述离心块的表面与外壳的外侧内壁滑动连接，所述外壳的内壁固定连接有阻挡块，所述阻挡块位于两个所述离心块之间。

进一步地，所述固定块的侧面开设有横向气道，所述横向气道的内壁开设有滑槽，且滑槽的内壁滑动连接有滑块，两个所述滑块的相对面固定连接有移动块，所述滑块的侧面固定连接有连接弹簧，所述连接弹簧远离滑块的一端与滑槽的内壁固定连接。

进一步地，所述横向气道的内壁开设有纵向气道，所述盖板的背面开设有通气孔，且通气孔的内壁固定连接有固定杆，所述固定杆的背面开设有滑孔，且滑孔的内壁滑动连接有滑杆，所述滑杆的一端固定连接有连接块，所述连接块的背面固定连接有通气锥台，所述滑杆的表面套设有通气弹簧，所述通气弹簧的一端与固定杆的背面固定连接，所述通气弹簧的另一端与连接块的正面固定连接。

进一步地，所述固定块的上表面开设有进气槽，所述进气槽的内壁开设有弧形气道，所述弧形气道贯穿横向气道的内壁，所述进气槽的内底壁开设有安装槽，所述安装槽的内腔设置有通断机构。

进一步地，所述通断机构可以为弹簧式通断件，所述弹簧式通断件包括弹簧座，所述弹簧座的表面与安装槽的内壁固定连接，所述安装槽的内壁滑动连接有滑座，所述滑座的上表面固定连接有支撑杆，所述支撑杆的顶端贯穿弹簧座的上表面并固定连接有位移块，所述位移块的表面与进气槽的内壁滑动连接，所述支撑杆的表面套设有通断弹簧，所述通断弹簧的一端与弹簧座的下表面固定连接，所述通断弹簧的另一端与滑座的上表面固定连接。

进一步地，所述通断机构还可以为啮合式通断件，所述啮合式通断件包括推杆，所述推杆的表面与安装槽的内壁滑动连接，所述推杆的顶端固定连接有密封块，所述密封块的表面与进气槽的内壁滑动连接，所述推杆的表面固定连接有斜杆。

进一步地，所述滑槽的内顶壁开设有空腔，所述空腔的内壁开设有滑道，以便斜杆上下移动，上方所述滑块的上表面固定连接有下齿条，所述空腔的内壁转动连接有转轴，所述转轴的表面固定连接有齿轮，所述空腔的内顶壁滑动连接有限位杆，所述限位杆的底端固定连接有上齿条，所述下齿条和上齿条均与齿轮啮合，所述上齿条的上表面固定连接有驱动块。

(3)有益效果：

A.本发明中，通过外壳跟随模组主体的输出端运动使离心块受离心力作用，并在外壳的限位下沿外壳的内壁滑动，进而对气管进行压缩，将气管内的空气通过纵向气道排入外环和内环形成的通道内，最终进入散热腔，加速散热腔的空气流动，提高散热腔内的散热速度，进而使散热腔与模组主体内部产生较大温差，加速模组主体内部热量的散发，从而使该四足机器人关节动力模组解决了模组内空间小且元器件多造成温度快速提升、聚集，影响模组正常工作的问题。

B.本发明中，通过加速散热腔的散热效果对模组主体内部进行散热，无需空气直接进入模组主体的内部，避免了空气中灰尘等物质对模组主体内部元器件的影响，提高了模组主体的使用寿命，从而使该四足机器人关节动力模组解决了现有技术中对模组内部通风散热，使得灰尘附着在内部元器件上，造成元器件损坏的问题。

附图说明

图1为本发明一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组的立体结构示意图；

图2为本发明一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组的爆炸结构示意图；

图3为本发明一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组外壳、散热组件、盖板、外环和内环的爆炸结构示意图；

图4为本发明一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组固定块的剖视结构示意图其一；

图5为本发明一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组固定块的剖视结构示意图其二；

图6为本发明一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组图5中A处的放大结构示意图；

图7为本发明一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组实施例一中弹簧式通断件的立体结构示意图；

图8为本发明一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组图7中B处的放大结构示意图；

图9为本发明一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组实施例二中啮合式通断件的立体结构示意图；

图10为本发明一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组图9中C处的放大结构示意图。

附图标记如下：

1、安装座；2、模组主体；3、封盖；4、散热腔；5、外壳；6、盖板；7、外环；8、散热组件；801、固定块；802、气管；803、离心块；804、安装槽；805、通断机构；806、阻挡块；807、横向气道；808、滑块；809、移动块；810、连接弹簧；811、纵向气道；812、固定杆；813、滑杆；814、连接块；815、通气锥台；816、通气弹簧；817、进气槽；818、弧形气道；9、内环；10、弹簧式通断件；1001、弹簧座；1002、滑座；1003、支撑杆；1004、位移块；1005、通断弹簧；11、啮合式通断件；1101、推杆；1102、密封块；1103、斜杆；1104、空腔；1105、下齿条；1106、转轴；1107、齿轮；1108、限位杆；1109、上齿条；1110、驱动块。

具体实施方式

下面结合附图1-10和实施例对本发明进一步说明：

一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组，包括安装座1，安装座1的上表面固定连接有模组主体2，模组主体2的背面固定连接有封盖3，模组主体2的正面开设有散热腔4，散热腔4的内壁开设有散热孔，且散热孔贯穿封盖3的背面，模组主体2输出端的表面固定连接有外壳5，外壳5的内壁固定连接有盖板6，盖板6的背面分别固定连接有外环7和内环9，外环7的表面与散热腔4的外层内壁转动连接，内环9的内壁与散热腔4的内层内壁转动连接，外壳5的内腔设置有散热组件8。

具体的，通过散热组件8随模组主体2的运动进行工作，使外界的空气通过外环7与内环9形成的通道进入散热腔4，并通过封盖3上的散热孔排出加速散热腔4内部的空气流动，进而加速散热腔4的散热效果，使散热腔4与模组主体2内部产生较大温差，进而提高模组主体2内部的散热效率。

其中，如图3-6所示，散热组件8包括固定块801，固定块801的表面与外壳5的内壁固定连接，固定块801的侧面固定连接有气管802，气管802远离固定块801的一端固定连接有离心块803，离心块803的表面与外壳5的外侧内壁滑动连接，外壳5的内壁固定连接有阻挡块806，阻挡块806位于两个离心块803之间。

固定块801的侧面开设有横向气道807，横向气道807的内壁开设有滑槽，且滑槽的内壁滑动连接有滑块808，两个滑块808的相对面固定连接有移动块809，滑块808的侧面固定连接有连接弹簧810，连接弹簧810远离滑块808的一端与滑槽的内壁固定连接。

横向气道807的内壁开设有纵向气道811，盖板6的背面开设有通气孔，且通气孔的内壁固定连接有固定杆812，固定杆812的背面开设有滑孔，且滑孔的内壁滑动连接有滑杆813，滑杆813的一端固定连接有连接块814，连接块814的背面固定连接有通气锥台815，滑杆813的表面套设有通气弹簧816，通气弹簧816的一端与固定杆812的背面固定连接，通气弹簧816的另一端与连接块814的正面固定连接。

固定块801的上表面开设有进气槽817，进气槽817的内壁开设有弧形气道818，弧形气道818贯穿横向气道807的内壁，进气槽817的内底壁开设有安装槽804，安装槽804的内腔设置有通断机构805。

具体的，通过两个离心块803和两个气管802，使散热组件8无论是在模组主体2正转还是反转时都能进行工作，气管802是表面开设有折痕的软质管道，能够在受力时被压缩，减小其内部空间，离心块803的材质优选为钢，连接弹簧810的弹力小于通气弹簧816的弹力，通过模组主体2输出端的转动带动外壳5转动，进而使其中一个离心块803受到离心力作用，并沿外壳5的内壁滑动，通过离心块803压缩气管802使其收缩，进而使气管802内空气的压力变大，使气管802内的空气流动至横向气道807内，横向气道807内的空气对移动块809产生压力，使移动块809克服连接弹簧810的弹力，并在滑块808的作用下移动，进而增大了横向气道807内空气与通气锥台815的接触面，提高其受到的压力，直至通气锥台815推动连接块814克服通气弹簧816的弹力，并在滑杆813的限位作用下向后移动，使得纵向气道811被打开，横向气道807内的空气通过纵向气道811流动至散热腔4进行散热，连接块814与纵向气道811相适配，用于封闭纵向气道811，通过通断机构805，在气管802收缩时将进气槽817封闭，防止横向气道807内的空气通过进气槽817向外界排出。

实施例一

如图7-8所示，通断机构805可以为弹簧式通断件10，弹簧式通断件10包括弹簧座1001，弹簧座1001的表面与安装槽804的内壁固定连接，安装槽804的内壁滑动连接有滑座1002，滑座1002的上表面固定连接有支撑杆1003，支撑杆1003的顶端贯穿弹簧座1001的上表面并固定连接有位移块1004，位移块1004的表面与进气槽817的内壁滑动连接，支撑杆1003的表面套设有通断弹簧1005，通断弹簧1005的一端与弹簧座1001的下表面固定连接，通断弹簧1005的另一端与滑座1002的上表面固定连接。

具体的，通过弹簧座1001与通断弹簧1005的配合，在常态下使滑座1002位于靠近弹簧座1001的位置，进而在支撑杆1003的作用下，使位移块1004处于弧形气道818的上方，防止横向气道807内的空气流向外界，另外，在气管802内的空气排入散热腔4后，由于内管内部的压力小于外界大气压，使得外界大气压对位移块1004产生压力，使其沿进气槽817的内壁向下滑动，进而带动支撑杆1003向下滑动，进而使得滑座1002克服通断弹簧1005的弹力，并沿安装槽804的内壁下移，直至位移块1004位于弧形气道818端口最高点的下方，使外界空气能够流入弧形气道818，通过横向气道807进入气管802内。

工作原理：当该四足机器人关节动力模组使用时，使用者首先将安装座1固定在机器人第一关节臂上，然后将机器人的第二关节臂固定在模组主体2的输出端上，然后使机器人进行工作，当模组主体2的输出端顺时针转动时，模组主体2输出端带动外壳5转动，使得左侧的离心块803受到离心力作用，并沿外壳5的内壁滑动，该离心块803压缩左侧的气管802使其收缩，使该气管802内空气的压力变大，其内的空气流动至横向气道807内，横向气道807内的空气对移动块809产生压力，使移动块809克服连接弹簧810的弹力，并在滑块808的作用下向右侧移动，增大了横向气道807内空气与通气锥台815的接触面积，提高其受到的压力，直至通气锥台815推动连接块814克服通气弹簧816的弹力，并在滑杆813的限位作用下向后移动，使得纵向气道811被打开，横向气道807内的空气通过纵向气道811流动至外环7与内环9形成的通道内，并进入散热腔4进行散热，使散热腔4与模组主体2内部产生较大温差，提高模组主体2内部的散热，在此过程中，弹簧座1001与通断弹簧1005的配合，使滑座1002位于靠近弹簧座1001的位置，在支撑杆1003的作用下，位移块1004处于弧形气道818的上方，防止横向气道807内的空气流向外界，避免横向气道807的空气流向外界，当模组主体2逆时针转动时，左侧的离心块803向阻挡块806的方向移动，此时，由于左侧气管802内的空气排入散热腔4，左侧气管802内部的压力小于外界大气压，使得外界大气压对位移块1004产生压力，使其沿进气槽817的内壁向下滑动，位移块1004带动支撑杆1003向下滑动，使得滑座1002克服通断弹簧1005的弹力，并沿安装槽804的内壁下移，直至位移块1004位于弧形气道818端口最高点的下方，使外界空气能够流入弧形气道818，通过横向气道807进入左侧气管802内，使其内部充满空气，同时，右侧的离心块803将右侧的气管802内空气排入散热腔4进行散热，从而使该四足机器人关节动力模组解决了模组内空间小且元器件多造成温度快速提升、聚集，影响模组正常工作的问题。

实施例二

如图9-10所示，通断机构805还可以为啮合式通断件11，啮合式通断件11包括推杆1101，推杆1101的表面与安装槽804的内壁滑动连接，推杆1101的顶端固定连接有密封块1102，密封块1102的表面与进气槽817的内壁滑动连接，推杆1101的表面固定连接有斜杆1103。

滑槽的内顶壁开设有空腔1104，空腔1104的内壁开设有滑道，以便斜杆1103上下移动，上方滑块808的上表面固定连接有下齿条1105，空腔1104的内壁转动连接有转轴1106，转轴1106的表面固定连接有齿轮1107，空腔1104的内顶壁滑动连接有限位杆1108，限位杆1108的底端固定连接有上齿条1109，下齿条1105和上齿条1109均与齿轮1107啮合，上齿条1109的上表面固定连接有驱动块1110。

具体的，通过滑块808的移动带动下齿条1105移动，进而在齿轮1107的啮合作用下使上齿条1109反向移动，进而带动驱动块1110移动，通过驱动块1110对斜杆1103的作用力，使斜杆1103带动推杆1101沿安装槽804的内壁向上滑动，进而带动密封块1102移动至弧形气道818的上方，防止横向气道807内空气流向外界，随着气管802内空气的排出，移动块809在滑块808、连接弹簧810以及移动块809两侧压差的作用下反向移动，使得压力较小一侧的驱动块1110远离该侧的斜杆1103，进而在重力的作用下，密封块1102下移，直至密封块1102位于弧形气道818端口最高点的下方，使外界空气能够流入弧形气道818，通过横向气道807进入气管802内。

工作原理：当该四足机器人关节动力模组使用时，使用者首先将安装座1固定在机器人第一关节臂上，然后将机器人的第二关节臂固定在模组主体2的输出端上，然后使机器人进行工作，当模组主体2的输出端顺时针转动时，模组主体2输出端带动外壳5转动，使得左侧的离心块803受到离心力作用，并沿外壳5的内壁滑动，该离心块803压缩左侧的气管802使其收缩，使该气管802内空气的压力变大，其内的空气流动至横向气道807内，横向气道807内的空气对移动块809产生压力，使移动块809克服连接弹簧810的弹力，并在滑块808的作用下向右侧移动，增大了横向气道807内空气与通气锥台815的接触面积，提高其受到的压力，直至通气锥台815推动连接块814克服通气弹簧816的弹力，并在滑杆813的限位作用下向后移动，使得纵向气道811被打开，横向气道807内的空气通过纵向气道811流动至外环7与内环9形成的通道内，并进入散热腔4进行散热，使散热腔4与模组主体2内部产生较大温差，提高模组主体2内部的散热，在此过程中，滑块808向右移动带动下齿条1105移动，在齿轮1107的啮合作用下使上齿条1109向左移动，上齿条1109带动驱动块1110移动，驱动块1110对斜杆1103产生作用力，使斜杆1103带动推杆1101沿安装槽804的内壁向上滑动，推杆1101带动密封块1102移动至弧形气道818的上方，防止横向气道807内的空气流向外界，当模组主体2逆时针转动时，左侧的离心块803向阻挡块806的方向移动，由于左侧气管802内空气的排出，移动块809在滑块808、连接弹簧810以及移动块809两侧压差的作用下反向移动，使得左侧的驱动块1110远离该侧的斜杆1103，在重力的作用下，密封块1102下移，直至密封块1102位于弧形气道818端口最高点的下方，使外界空气能够流入弧形气道818，通过横向气道807进入左侧的气管802内，使其内部充满空气，同时，右侧的离心块803与气管802工作进行散热，从而使该四足机器人关节动力模组解决了模组内空间小且元器件多造成温度快速提升、聚集，影响模组正常工作的问题。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组，包括安装座(1)，所述安装座(1)的上表面固定连接有模组主体(2)，所述模组主体(2)的背面固定连接有封盖(3)，其特征在于：所述模组主体(2)的正面开设有散热腔(4)，所述散热腔(4)的内壁开设有散热孔，且散热孔贯穿封盖(3)的背面，所述模组主体(2)输出端的表面固定连接有外壳(5)，所述外壳(5)的内壁固定连接有盖板(6)，所述盖板(6)的背面分别固定连接有外环(7)和内环(9)，所述外环(7)的表面与散热腔(4)的外层内壁转动连接，所述内环(9)的内壁与散热腔(4)的内层内壁转动连接，所述外壳(5)的内腔设置有散热组件(8)。

2.如权利要求1所述的一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组，其特征在于：所述散热组件(8)包括固定块(801)，所述固定块(801)的表面与外壳(5)的内壁固定连接，所述固定块(801)的侧面固定连接有气管(802)，所述气管(802)远离固定块(801)的一端固定连接有离心块(803)，所述离心块(803)的表面与外壳(5)的外侧内壁滑动连接，所述外壳(5)的内壁固定连接有阻挡块(806)，所述阻挡块(806)位于两个所述离心块(803)之间。

3.如权利要求2所述的一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组，其特征在于：所述固定块(801)的侧面开设有横向气道(807)，所述横向气道(807)的内壁开设有滑槽，且滑槽的内壁滑动连接有滑块(808)，两个所述滑块(808)的相对面固定连接有移动块(809)，所述滑块(808)的侧面固定连接有连接弹簧(810)，所述连接弹簧(810)远离滑块(808)的一端与滑槽的内壁固定连接。

4.如权利要求3所述的一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组，其特征在于：所述横向气道(807)的内壁开设有纵向气道(811)，所述盖板(6)的背面开设有通气孔，且通气孔的内壁固定连接有固定杆(812)，所述固定杆(812)的背面开设有滑孔，且滑孔的内壁滑动连接有滑杆(813)，所述滑杆(813)的一端固定连接有连接块(814)，所述连接块(814)的背面固定连接有通气锥台(815)，所述滑杆(813)的表面套设有通气弹簧(816)，所述通气弹簧(816)的一端与固定杆(812)的背面固定连接，所述通气弹簧(816)的另一端与连接块(814)的正面固定连接。

5.如权利要求2所述的一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组，其特征在于：所述固定块(801)的上表面开设有进气槽(817)，所述进气槽(817)的内壁开设有弧形气道(818)，所述弧形气道(818)贯穿横向气道(807)的内壁，所述进气槽(817)的内底壁开设有安装槽(804)，所述安装槽(804)的内腔设置有通断机构(805)。

6.如权利要求5所述的一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组，其特征在于：所述通断机构(805)可以为弹簧式通断件(10)，所述弹簧式通断件(10)包括弹簧座(1001)，所述弹簧座(1001)的表面与安装槽(804)的内壁固定连接，所述安装槽(804)的内壁滑动连接有滑座(1002)，所述滑座(1002)的上表面固定连接有支撑杆(1003)，所述支撑杆(1003)的顶端贯穿弹簧座(1001)的上表面并固定连接有位移块(1004)，所述位移块(1004)的表面与进气槽(817)的内壁滑动连接，所述支撑杆(1003)的表面套设有通断弹簧(1005)，所述通断弹簧(1005)的一端与弹簧座(1001)的下表面固定连接，所述通断弹簧(1005)的另一端与滑座(1002)的上表面固定连接。

7.如权利要求5所述的一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组，其特征在于：所述通断机构(805)还可以为啮合式通断件(11)，所述啮合式通断件(11)包括推杆(1101)，所述推杆(1101)的表面与安装槽(804)的内壁滑动连接，所述推杆(1101)的顶端固定连接有密封块(1102)，所述密封块(1102)的表面与进气槽(817)的内壁滑动连接，所述推杆(1101)的表面固定连接有斜杆(1103)。

8.如权利要求3所述的一种具有保护型散热效应的四足机器人关节动力模组，其特征在于：所述滑槽的内顶壁开设有空腔(1104)，所述空腔(1104)的内壁开设有滑道，以便斜杆(1103)上下移动，上方所述滑块(808)的上表面固定连接有下齿条(1105)，所述空腔(1104)的内壁转动连接有转轴(1106)，所述转轴(1106)的表面固定连接有齿轮(1107)，所述空腔(1104)的内顶壁滑动连接有限位杆(1108)，所述限位杆(1108)的底端固定连接有上齿条(1109)，所述下齿条(1105)和上齿条(1109)均与齿轮(1107)啮合，所述上齿条(1109)的上表面固定连接有驱动块(1110)。

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