CN114425766B - 一种利用本体结构散热的工业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用本体结构散热的工业机器人，所述工业机器人包括：底座、连杆以及关节，所述关节连接于所述底座和连杆，所述工业机器人包括散热装置，所述散热装置设置于所述底座或连杆内部，所述散热装置一端接触与底座或连杆连接的关节，另一端对应延伸至底座或连杆中部。本发明的有益效果是：工业机器人的散热装置易用性好、散热效率高。

Description

一种利用本体结构散热的工业机器人

技术领域

本发明涉及一种工业机器人领域，特别是涉及一种利用本体结构散热的工业机器人。

背景技术

工业机器人是在工业环境中广泛运用的一类机器人，工业机器人在运行过程中存在电机发热等其他热量来源，通常，工业机器人通过关节外壳进行散热，但随着电机功率的增大，尤其是对于工业机器人中的协作机器人而言，关节还包括伺服产生的热量，仅仅通过关节外壳散热其散热能力有限，且效率受到极大限制，使得电机及关节的温度较高，影响机器人工作的效率，甚至引起机器的电器元件损坏。

为了增强工业机器人的散热效率，现有技术中有通过关节外附加散热片、机器人附加小风扇等方式进行散热，这些散热方式一方面可能影响美观，另一方面实现上较为复杂，且散热效率提升不够显著，主要热量仍然集中于关节处。

因此，有必要设计一种易实现、散热效率高的工业机器人。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种易实现、散热效率高的工业机器人。

本发明可采用如下技术方案：一种工业机器人，包括底座、连杆以及关节，所述关节连接于所述底座和连杆，其特征在于，所述工业机器人包括散热装置，所述散热装置设置于所述底座或连杆内部，所述散热装置一端接触与底座或连杆连接的关节，另一端对应延伸至底座或连杆中部。

进一步的，所述散热装置紧贴所述底座或连杆内壁设置。

进一步的，所述散热装置焊接固定于所述底座或连杆内壁。

进一步的，所述散热装置包括若干热管。

进一步的，所述热管为直线型热管，和/或，所述热管具有椭圆形纵截面。

进一步的，所述散热装置包括设置于连杆内部的第一散热部和第二散热部，所述第一散热部和第二散热部分别一端接触连杆两端的不同关节，另一端延伸至连杆中部。

进一步的，所述第一散热部和第二散热部相向设置于连杆的不同侧。

进一步的，所述第一散热部接触所述连杆连接的发热功率相对大的关节，所述第二散热部接触所述连杆连接的另一发热功率相对小的关节，所述第一散热部延伸长度大于所述第二散热部延伸长度。

进一步的，所述工业机器人为协作机器人，或者，所述工业机器人为三轴、四轴或六轴机械臂。

与现有技术相比，本发明具体实施方式的有益效果为：工业机器人的散热装置将关节产生的热量传导至底座或连杆进行散热，将关节产生的热量进行至少部分的转移，减缓关节的散热需求，提升工业机器人的散热效率，保证机器人工作的稳定性。同时，本发明所提供的工业机器人，其散热装置实现容易，易用性好。

附图说明

以上所述的本发明的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面附图实现：

图1是本发明的一个实施例的工业机器人的示意图

图2是本发明一个实施例的工业机器人的连杆示意图

图3是本发明一个实施例的工业机器人的底座示意图

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明保护一种工业机器人，参图1，图1示例性的给出了本发明一个实施例的工业机器人10的示意图。图2-3分别示出了本发明的不同实施例的工业机器人10的连杆2、底座1示意图。工业机器人10包括底座1、连杆2和关节4，所述关节4连接于所述底座1和连杆2，所述关节4是工业机器人10的动力来源，所述关节4包括驱动电机以提供工业机器人10动力，所述驱动电机工作中能够产生较多热量，且随着驱动电机的功率增大其产生的热量也呈增加趋势。示例性的，所述工业机器人10包括传统的工业机器人和新型的协作机器人，协作机器人的关节4还包括伺服产生的热量。具体的，所述底座1一端连接于关节4，另一端用于安装于工作桌面，所述连杆2两端连接于关节4，能够根据关节的转动产生相应运动。

本发明所提供的工业机器人10包括散热装置5，用于对关节4进行散热处理。所述散热装置5设置于所述底座1或连杆2内部，所述散热装置5一端接触与底座1或连杆2相连接的关节4，另一端对应延伸至底座1或连杆2中部。如上所述，散热装置5可以设置于底座1、连杆2其中任一的内部，以对底座1、连杆2所连接的关节4进行散热处理，散热装置5将关节4产生的热量引导至底座1或连杆2，使得工业机器人10关节4的散热面积被扩大，也即底座1、连杆2均可能成为关节4的散热媒介，以提高关节4的散热效率。上述方案可被拆分为二个子方案，也即方案一：散热装置5设置于工业机器人10的底座1内部，散热装置5一端接触与底座1连接的关节4，另一端延伸至底座1的中部；方案二：散热装置5设置于工业机器人10的连杆2内部，所述散热装置5一端接触与连杆2连接的关节4，另一端延伸至连杆2中部。本发明中，散热装置5可以设置于底座1、连杆2其中任一，或者也可以设置于其中两者。散热装置5的一端接触与底座1或连杆2连接的关节4，以对该关节4产生的热量进行传导，另一端对应延伸至底座1或连杆2中部，以将关节4的热量传导至底座1或连杆2的中部，以扩散关节4产生的热量，传导热量的过程中，底座1、连杆2本身具有的金属外壳也对关节4产生的热量进行释放，以提升关节4的散热效率，突破传统的通过关节4外壳散热的方式，将关节4产生的热量进行引导到其他壳体进行释放，并通过散热装置5的延伸使得热量被分散释放。需要指出的是，散热装置5的另一端对应延伸至底座1或连杆2中部，所谓的“中部”是相对于“边缘位置”而言的，即散热装置5的另一端对应延伸至相对中部的位置，而非绝对的中间位置。

本发明的一个实施例中，所述散热装置5紧贴所述底座1或连杆2内壁设置，也即，所述散热装置5与其所设置的部件的内壁贴合设置。进一步的，所述散热装置5焊接固定于所述底座1或连杆2内壁，也即，所述散热装置5焊接于其所设置的部件的内壁。通过将散热装置5与底座1或连杆2内壁贴合设置，使得散热装置5将关节4端的热量进行传导的过程中，能够将热量传导给其贴合设置的关节4或连杆2外壳以使得热量能够通过上述外壳进行释放，通过将散热装置5焊接于底座1或连杆2的内壁，焊接也为金属物质，即提高了散热装置5将热量传导给外部底座1或连杆2壳体的效率，相较于使用硅胶等固定方式而言，热传导的效率大幅提升，进而提升了散热的效率。

本发明的一个实施例中，散热装置5包括热管，热管包括热端和冷端，热管的热管接触关节4，热管的冷端延伸至底座1或连杆2的中部，以将热管热端的热量传递至热管的冷端，关节4产生的热量能够被快速地传递至热源以外的地方，减缓了关节4本身的散热压力，且工业机器人10的底座1、连杆2本身并不包括强发热的部件，其通常具有利于散热的金属外壳，以及较为空旷内部空腔，使得其适合成为关节4散热的媒介，能够显著提升关节4的散热性能。

工业机器人的底座1、连杆2通常被设置为主要为直线型的构型，参图2-图3，相应的，热管为直线型热管，以尽量符合底座1或连杆2的外壳的形状，使得两者尽可能的贴合以导热，或者，所述热管具有椭圆形的纵截面，因为底座1和连杆2通常都是圆管型构件，也即，热管与其接触的面也为曲面，为了使得热管尽量贴合底座1或连杆2的内壁，以进一步提高热传导的效率。在其他的实施例中，工业机器人也可能包括其他的外形，例如，连杆2为曲线型设计，对应的，所述散热装置5进行相应的匹配改变，以适应需求。

本发明的一个实施例中，参图2，所述散热装置5设置于连杆2内部，所述连杆2两端连接关节4，所述散热装置5包括第一散热部51和第二散热部52，所述第一散热部51和第二散热部52分别一端接触关节4另一端延伸至连杆2中部，所述第一散热部51和第二散热部52分别包括若干热管，所述第一散热部51和第二散热部52物理上可分离，所述第一散热部51和第二散热部52和第二散热部52相向设置于连杆2的不同侧，即所述第一散热部51和第二散热部52的延伸方向相反，两者均朝向连杆2中部延伸，也即第一散热部51和第二散热部52分别将连杆2两端关节4产生的热量向连杆2的中部传导，连杆2自身不具有强散热需求，且连杆2相对的散热能力较强，当第一散热部51和第二散热部52将连杆2两端的关节4热量向连杆2中部传导时，在传导过程中，连杆2的金属外壳可进行散热，同时，连杆2内部的空腔也能够提供散热的功能，以将关节4的散热需求至少部分的由连杆2来进行承担，同时，第一散热部51和第二散热部52在传导热量的过程中，连杆2外壳进行散热，连杆2外壳整体能够相对均匀的散发热量，而不将热量聚集于连杆2的具体一处以变相增加连杆2散热压力。

连杆2的两端分别包括关节4，不同的关节4由于机型、应用场景的不同等原因，其发热功率大小不同，相对而言，发热功率大的关节4需要较强的散热能力，而连杆2连接的两个关节4包括一个发热功率相对大的关节4和一个发热功率相对小的关节4，所述第一散热部51接触所述连杆2连接的发热功率相对大的关节4，所述第二散热部52接触所述连杆2连接的另一发热功率相对小的关节4，所述第一散热部51延伸长度大于所述第二散热部52延伸长度。

上述的工业机器人包括多种类型的工业机器人，例如，包括协作机器人，或者，所述工业机器人为三轴、四轴或六轴机械臂。

以上优选实施例的有益效果是：工业机器人的散热装置将关节产生的热量传导至底座1或连杆2进行散热，将关节产生的热量进行至少部分的转移，减缓关节的散热需求，提升工业机器人的散热效率，保证机器人工作的稳定性。同时，本发明所提供的工业机器人，其散热装置实现容易，易用性好，适于推广应用。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种工业机器人，包括底座、连杆以及关节，所述关节连接于所述底座和连杆，其特征在于，所述工业机器人包括散热装置，所述散热装置设置于所述底座或连杆内部，所述散热装置一端接触与底座或连杆连接的关节，另一端对应延伸至底座或连杆中部；所述散热装置包括设置于连杆内部的第一散热部和第二散热部，所述第一散热部和第二散热部分别一端接触连杆两端的不同关节，另一端延伸至连杆中部；所述第一散热部和第二散热部相向设置于连杆的不同侧；所述第一散热部接触所述连杆连接的发热功率相对大的关节，所述第二散热部接触所述连杆连接的另一发热功率相对小的关节，所述第一散热部延伸长度大于所述第二散热部延伸长度。

2.根据权利要求1所述的工业机器人，其特征在于，所述散热装置紧贴所述底座或连杆内壁设置。

3.根据权利要求1所述的工业机器人，其特征在于，所述散热装置焊接固定于所述底座或连杆内壁。

4.根据权利要求1所述的工业机器人，其特征在于，所述散热装置包括若干热管。

5.根据权利要求4所述的工业机器人，其特征在于，所述热管为直线型热管，和/或，所述热管具有椭圆形纵截面。

6.根据权利要求1所述的工业机器人，其特征在于，所述工业机器人为协作机器人，或者，所述工业机器人为三轴、四轴或六轴机械臂。