CN116209846A - 用于机器人关节的密封结构和包括该密封结构的机器人关节 - Google Patents

Abstract

提供了用于机器人关节(1000)的密封结构和机器人关节(1000)。该密封结构包括第一密封构件(300)和第二密封构件(400)，该第一密封构件适于被连接到机器人关节(1000)的第一部分(100)，该第二密封构件适于布置在第一密封构件(300)和机器人关节(1000)的第二部分(200)之间并与第一密封构件(300)接触。第一部分(100)可相对于第二部分(200)旋转。第一密封构件(300)的材料比第二密封构件(400)的材料硬。机器人关节(1000)包括该密封结构。通过这种密封结构，减速器(500)被与周围环境紧密密封开。这样，即使在恶劣的条件下，也可以长时间地防止减速器(500)的泄漏，从而可以延长机器人关节的使用寿命。

Description

用于机器人关节的密封结构和包括该密封结构的机器人关节

技术领域

本公开的实施例涉及用于机器人关节的密封结构，并且涉及包括这种密封结构的机器人关节。

背景技术

机器人越来越广泛地用于许多不同的应用中。机器人需要一个或多个机器人关节来执行期望的动作。为此，在机器人关节处需要减速器作为机器人关节的最昂贵的部件之一。减速器的耐用性在很大程度上决定了机器人关节的使用寿命。

发明内容

在此提出了一种用于机器人关节的密封结构，该密封结构能够改善其减速器的密封，从而减少从减速器的泄漏，并因此延长机器人关节的使用寿命。

在第一方面，提出了一种用于机器人关节的密封结构。该密封结构包括第一密封构件和第二密封构件。第一密封构件适于被连接到机器人关节的第一部分，而第二密封构件适于被布置在第一密封构件和机器人关节的第二部分之间。当布置在第一密封构件和机器人关节的第二部分之间时，第二密封构件与第一密封构件接触。第一部分可相对于第二部分旋转。第一密封构件的材料比第二密封构件的材料硬。

根据本公开的实施例，即使在恶劣环境中，所提出的密封结构也形成用于在机器人关节中设置减速器的空间的耐用密封。

在一些实施例中，密封结构的第一密封构件可以由耐磨和耐腐蚀的材料制成。在这种情况下，第一密封构件不会生锈或被磨损，从而防止产生研磨颗粒或其它碎屑，例如锈。

在一些实施例中，密封结构的第一密封构件可以由不锈钢或电镀金属制成。这样，第一密封构件可以容易地加工成任何期望的轮廓。

在一些实施例中，该密封结构的第一密封构件可以包括一个臂，并且该第二密封构件适于被布置在该臂上。这样的臂可以为第二密封构件提供合适的表面以靠在该表面上。因此，第二密封构件可以位于不同于第一密封构件的外圆周表面的表面上，从而减小密封结构的径向尺寸。

在一些实施例中，密封结构的第一密封构件还可以包括环形肋，并且该环形肋和该臂被提供在该第一密封构件的相反两端上。环形肋可被容纳在形成于机器人关节的第一部分中的对应环形槽中，从而密封第一密封构件和机器人关节的第一部分之间的间隙。

在一些实施例中，密封结构的第一密封构件可以包括阶梯式密封环。这样，第一密封构件可以通过压配合容易地连接到机器人关节的第一部分。

在一些实施例中，密封结构的第一密封构件可以包括环形密封环。在这种情况下，密封结构的第二密封构件可以布置在环形密封环的外圆周表面上。这样，可以减小所得到的密封结构的轴向尺寸。

在第二方面，提出了一种机器人关节。机器人关节包括根据本申请中任何实施例的密封结构。即使在恶劣的环境中，这种机器人关节也可以长时间有效地操作。减速器与周围环境密封良好，因此大大防止减速器的泄漏。

应当理解，发明内容不旨在标识本公开的实施例的关键或必要特征，也不旨在用于限制本公开的范围。通过下面的描述，本公开的其他特征将变得容易理解。

附图说明

通过结合附图对本公开的示例性实施例的更详细的描述，本公开的上述和其他目的，特征和优点将变得更加明显，在附图中，在本公开的示例性实施例中，相同的附图标记通常表示相同的部件。

图1是根据本公开的示例性实施例的具有密封结构的机器人关节的示意性截面视图；

图2是根据本公开的另一个示例性实施例的具有密封结构的机器人关节的示意性截面视图；

图3是根据本公开的又另一个示例性实施例的具有密封结构的机器人关节的示意性截面视图；以及

图4是根据本公开的又另一个示例性实施例的具有密封结构的机器人关节的示意性截面视图。

在整个附图中，相同或相似的附图标记用于表示相同或相似的元件。

具体实施方式

随着时间的推移，对机器人的要求越来越高。来自客户的大多数投诉是关于减速器的泄漏。不幸的是，一些恶劣的环境甚至会加速泄漏。例如，在机器人的清洁需要使用清洁流体的情况下，清洁流体会降解减速器的密封件；在磨削应用环境中，含有细磨粒的水会飞溅到关节上，加速关节的磨损；在机加工环境中，切削液会腐蚀减速器的密封件；在一些相对脏的环境中，过多的灰尘会加速减速器的密封件的磨损。在一些敏感的环境中，例如洁净室或卫生场所，消费者更关心由油泄漏出机器人而引起的污染。

传统上，为了防止减速器的泄漏，已经提供了一种用于机器人关节中减速器的空间的密封结构，该密封结构通常采用狭缝密封件或一个单个密封构件，从而试图将减速器的空间与周围环境隔开。这种密封结构在某些情况下可能不可靠。最近，已经提供了采用两个间隔开的密封构件的密封结构。这种密封结构具有比使用狭缝密封件或一个单个密封构件的密封结构更好的密封效果。然而，其在相对苛刻的环境中的功能较差。

为了解决上述和潜在的其他问题，本发明人在此提出了一种改进的密封结构，与现有的密封结构相比，该密封结构即使在恶劣环境中也可以在延长的时间段内提供更好的密封效果。这种改进的密封结构在结构上不同于现有的密封结构，该密封结构至少部分地有助于其改进的密封效果。

现在将参考几个示例实施例详细讨论本公开的精神和原理。应当理解，讨论这些实施例仅是为了使本领域普通技术人员能够更好地理解并由此实现本公开，而不是暗示对主题范围的任何限制。

如本文所用，术语“包括”及其变体应被解读为开放式术语，其意指“包括但不限于”。术语“基于”应被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应被理解为“至少一个其它实施例”。术语“第一”，“第二”等可以指不同或相同的对象。其它明确的和隐含的定义可以包括在下面。除非上下文另外明确指出，否则术语的定义在整个说明书中是一致的。

如图1所示，减速器500设置在机器人关节1000处，以允许机器人关节1000的第一部分100以期望的方式相对于机器人关节1000的第二部分200旋转。减速器500被容纳在由第一部分100和第二部分200包围的空间中。在一些实施例中，第一部分100可以是机器人关节1000的基部，而第二部分200可以是机器人关节1000的壳体，反之亦然。在一些实施例中，第一部分100可以是转台，并且第二部分200可以是被驱动以相对于转台旋转的臂，反之亦然。

图1示出了具有根据本公开的实施例的密封结构的机器人关节1000的示意性截面图。第一密封构件300连接到第一部分100。第一密封构件300可以通过任何合适的方式连接到第一部分100，例如螺钉、胶水、压配合等。在图1所示的实施例中，第一密封构件300通过螺钉连接。在一些实施例中，第一密封构件300可以连接到第二部分200而不是第一部分100。

在一些实施例中，第一密封构件300可以实施为密封环。在图1所示的实施例中，第一密封构件300具有容纳在形成于第一部分100中的对应凹槽中的环形肋304。环形肋304可便于第一密封构件300的预定位并密封第一部分100和第一密封构件300之间的间隙。在一些实施例中，第一密封构件300可以形成为没有环形肋304，并且第一部分100此时可以相应地形成为没有对应的凹槽。

在一些实施例中，在凹槽的底部与第一密封构件300之间提供任选的O形环600以帮助密封第一部分100与第一密封构件300之间的间隙。在一些实施例中，除了O形环600之外或作为O形环600的替代，第一密封构件300与第一部分100之间的间隙可以以其他方式密封，例如通过使用垫圈或胶水。

同样如图1所示，第一密封构件300在第一密封构件300的与肋304相对的端部上具有突出臂302。臂302和肋304沿相反方向延伸。臂302纵向延伸并提供其上可设置第二密封构件400的表面。第二密封构件400可以是适于旋转密封的任何密封件，例如油封，盘塞式密封件(Pan plug seal)/泛塞(variseal)，格莱圈(Glyd-ring)/格环(lattice ring)，v形环等。第二密封构件400的材料比第一密封构件300的材料软。换句话说，第一密封构件300由比第二密封构件400的材料硬的材料制成。

第二密封构件400设置在第一密封构件300的突出臂302的表面上并与第一密封构件300接触。第二部分200布置成使得第二部分200和第一密封构件300的臂302将第二密封构件400夹在中间。第二部分200可以以常规方式安装到第一部分100。这样，第一密封构件300和第二密封构件400形成密封结构，该密封结构紧密地密封第一部分100和第二部分200之间的容纳减速器500的空间。通过将第二密封构件400布置在臂302上，可以减小垂直于密封结构的第一部分100和第二部分200之间的旋转轴线的径向尺寸。

第一密封构件300可以具有任何合适的横截面。如图2所示，第一密封构件300可以形成为用于压配合在第一部件100上的阶梯环。在这种情况下，胶可用于密封第一部分100和第一密封构件300之间的间隙。密封环可以形成为没有臂。如图3和图4所示，第一密封构件300可以形成为环形密封环，并且在不同的机器人关节1000处与不同种类的第二密封构件400一起使用。第二密封构件400可以围绕第一密封构件300的外圆周表面与第一密封构件300接触。以此方式，可以减小沿着所得到的密封结构的第一部分100与第二部分200之间的旋转轴线的轴向尺寸。

在一些实施例中，第一密封构件300由耐磨和耐腐蚀材料制成。以这种方式，可以避免研磨颗粒或其它碎片如锈的出现。例如，在一些实施例中，第一密封构件300由不锈钢或电镀金属制成。这使得密封环易于加工。

利用根据本公开的实施例的密封结构，用于减速器的空间被很好地密封并保护免受周围环境的影响。结果，即使当机器人在恶劣环境中使用时，减速器本身的密封也受到保护，从而防止漏油并因此增加减速器的使用寿命。由于减速器是机器人关节中最昂贵的部件之一，延长减速器的使用寿命必然会提高客户满意度。

另外，根据本发明的密封结构还可以防止当机器人在清洁环境(例如洁净室和卫生环境)中使用时由于漏油而对外部环境造成的污染。此外，根据本公开的密封结构可以防止减速器表面上的锈或隐藏在减速器空间中的其他污物污染外部环境。

应当理解，提供本公开的上述详细实施例仅是为了例示或解释本公开的原理，而不是限制本公开。因此，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，任何修改，等同替换和改进等都应包括在本公开的保护范围内。同时，本公开的所附权利要求旨在覆盖落入权利要求的范围和界限或范围和界限的等同物的所有变化和修改。

Claims (8)

1.一种用于机器人关节(1000)的密封结构，包括：

第一密封构件(300)，所述第一密封构件被连接到所述机器人关节(1000)的第一部分(100)；以及

第二密封构件(400)，所述第二密封构件适于被布置在所述第一密封构件(300)与所述机器人关节(1000)的第二部分(200)之间并且与所述第一密封构件(300)相接触，所述第一部分(100)是相对于所述第二部分(200)可旋转的，

其中所述第一密封构件(300)的材料比所述第二密封构件(400)的材料更硬。

2.根据权利要求1所述的密封结构，其中，所述第一密封构件(300)由耐磨耐腐蚀材料制成。

3.根据权利要求2所述的密封结构，其中，所述第一密封构件(300)由不锈钢或电镀金属制成。

4.根据权利要求1所述的密封结构，其中，所述第一密封构件(300)包括臂(302)，并且所述第二密封构件(400)适于被布置在所述臂(302)上。

5.根据权利要求4所述的密封结构，其中，所述第一密封构件(300)包括环形肋(304)，所述环形肋(304)和所述臂(302)被设置在所述第一密封构件(300)的相对端上。

6.根据权利要求1所述的密封结构，其中，所述第一密封构件(300)包括阶梯密封环。

7.根据权利要求1所述的密封结构，其中，所述第一密封构件(300)包括环形密封环。

8.一种机器人关节(1000)，包括：

根据权利要求1－7中任一项所述的密封结构。

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