CN117415852A - 一种机器人关节密封方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人关节密封方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：准备第一关节件，在第一关节件底部安装底板，在底板和第一关节件之间设置第一O型圈；S2：第一关节件安装减速机，减速机内安装中心管，中心管与减速机之间设置第二O型圈；S3：减速机的顶部安装第二关节件，减速机与第二关节件之间设置有第三O型圈；S4：第一关节件与第二关节件之间设置第一油封；S5：第二关节件安装电机，第二关节件与电机之间设置第四O型圈，电机的连接有主动齿轮，第二关节件在主动齿轮处安装有第二油封，主动齿轮连接有被动齿轮，被动齿轮安装在中心管上；S6：在中心管与第二关节件之间设置了第三油封和第四油封；S7：中心管与波纹管接头通过螺纹紧固。

Description

一种机器人关节密封方法

技术领域

本发明属于机器人关节密封技术领域，具体涉及一种机器人关节密封方法。

背景技术

随着机器人广泛应用于各行各业中，在打磨、喷漆、清洗、焊接等工作环境恶劣的应用场景中，机器人均可以代替人工，从而有效节约人工成本，但这对于机器人的防护性和密封性提出了很高的要求，若密封性或防护性不达标，喷涂的粉尘、打磨的金属屑等杂质有可能会进入到机器人内部，进而损坏机器人关节的运动功能，同时由于RV减速机部分结构与外界环境接触，也会生锈被腐蚀，而且由于RV减速机自身密封性能并不能完全保证内部润滑脂不泄露，漏油现象时有发生，为了提高机器人关节的防护性和密封性，目前采用的方法通常是涂胶密封，但涂胶密封只能保证外界不污染机器人关节内部且只适用于静态密封，对于减速机的漏油并没有对应的方案，因此亟需一种机器人关节密封方法用于解决上述问题。

发明内容

针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供一种机器人关节密封方法。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种机器人关节密封方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：准备第一关节件，第一关节件的底部设有保护腔，并在第一关节件的底部安装底板，并在底板和第一关节件之间设置第一O型圈，从而使底板上部腔体的底面形成密封；

S2：在第一关节件的顶部内侧安装减速机，减速机内安装中心管，中心管与减速机之间设置第二O型圈；

S3：在减速机的顶部安装第二关节件，减速机与第二关节件的安装面设置有第三O型圈；

S4：在第一关节件与第二关节件之间设置第一油封，通过第一关节件和第二关节件搭配第一油封，能够将减速机保护在内部；

S5：在第二关节件的顶部一侧安装电机，第二关节件与电机之间设置第四O型圈，电机的动力输出端连接有主动齿轮，第二关节件在对应主动齿轮处安装有第二油封，主动齿轮啮合连接有被动齿轮，被动齿轮安装在中心管上；

S6：在中心管与第二关节件之间设置了第三油封和第四油封；

S7：中心管的顶部设有螺纹连接，与波纹管接头之间通过螺纹紧固。

进一步限定，在S2和S3中，减速机的输出轴与第一关节件通过螺栓锁紧固定，减速机的壳体通过螺栓锁紧固定在第二关节件内。

进一步限定，在S2中，中心管与减速机输出轴通过螺栓锁紧固定。

进一步限定，在S5中，电机与第二关节件通过螺栓锁紧固定。

进一步限定，第一油封与第一关节件之间为过盈配合，其唇口与第二关节件之间滑动形成动密封，第二油封、第三油封和第四油封的安装均如上述所示。

进一步限定，在S5中，主动齿轮设有特殊结构型式，其第二油封的油封唇口位尺寸大于齿顶圆直径。

本发明的有益效果为：本发明解决了以下技术问题：

1、提高机器人关节防护等级；

2、提高对机器人关节处所用零部件的保护，譬如减速机、轴承、螺钉、电缆及接头等；

3、使机器人适用更加恶劣的工作环境；

4、解决了机器人润滑油泄漏问题；

5、主动齿轮的设计，既满足密封需求，又满足传动需求；

6、中心管的设计，解决了传统的本体线与中心孔之间间隙，漏水、漏尘的问题。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明实施例一种机器人关节密封方法的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

第一关节件1、底板2、第一O型圈3、减速机4、中心管5、第二O型圈6、第二关节件7、第三O型圈8、第一油封9、电机10、第四O型圈11、主动齿轮12、第二油封13、被动齿轮14、第三油封15、第四油封16、波纹管接头17。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1所示，本发明的一种机器人关节密封方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：准备第一关节件1，第一关节件1的底部设有保护腔，并在第一关节件1的底部安装底板2，并在底板2和第一关节件1之间设置第一O型圈3，从而使底板2上部腔体的底面形成密封；

S2：在第一关节件1的顶部内侧安装减速机4，减速机4内安装中心管5，中心管5与减速机4之间设置第二O型圈6；

S3：在减速机4的顶部安装第二关节件7，减速机4与第二关节件7的安装面设置有第三O型圈8；

S4：在第一关节件1与第二关节件7之间设置第一油封9，通过第一关节件1和第二关节件7搭配第一油封9，能够将减速机4保护在内部；

S5：在第二关节件7的顶部一侧安装电机10，第二关节件7与电机10之间设置第四O型圈11，电机10的动力输出端连接有主动齿轮12，第二关节件7在对应主动齿轮12处安装有第二油封13，主动齿轮12啮合连接有被动齿轮14，被动齿轮14安装在中心管5上；

S6：在中心管5与第二关节件7之间设置了第三油封15和第四油封16；

S7：中心管5的顶部设有螺纹连接，与波纹管接头17之间通过螺纹紧固。

优选在S2和S3中，减速机4的输出轴与第一关节件1通过螺栓锁紧固定，减速机4的壳体通过螺栓锁紧固定在第二关节件7内。

优选在S2中，中心管5与减速机4输出轴通过螺栓锁紧固定。

优选在S5中，电机10与第二关节件7通过螺栓锁紧固定。

优选第一油封9与第一关节件1之间为过盈配合，其唇口与第二关节件7之间滑动形成动密封，第二油封13、第三油封15和第四油封16的安装均如上述所示。

优选在S5中，主动齿轮12设有特殊结构型式，其第二油封13的油封唇口位尺寸大于齿顶圆直径。

本实施例中，底板2和第一关节件1之间设置第一O型圈3，使底板2上部腔体的底面形成密封，保护腔体内部电缆及接头、电池盒等电气元件；中心管5与减速机4之间设置第二O型圈6，保证减速机4内部润滑油不渗漏到腔体内，污染损坏各电气元件；减速机4与第二关节件7安装面设置第三O型圈8，保证减速机4上部油腔内润滑油不渗漏到外部；第一关节件1与第二关节件7之间设置第一油封9，第一关节件1和第二关节件7的特殊结构型式，以及此第一油封9，将减速机4保护在内部，既能实现此水平旋转关节防护等级IP65的设计意图,又将减速机4、螺钉等零件保护在关节内部避免了旧设计减速机、螺钉等裸露在外时，在高温、高湿、腐蚀等恶劣工况下，造成的锈蚀、腐烂、断裂等缺陷；主动齿轮12设计了特殊的结构型式(油封唇口位尺寸稍大于齿顶圆直径)，在保证主动齿轮12和被动齿轮14正常传动的基础上，不仅使主动齿轮12可以在与电机10连接一起后，可顺利装配到位(装配顺序必须是主动齿轮12先跟电机10用螺钉紧固，将第二油封13装配到第二关节件7上，然后再把电机10和主动齿轮12装配到位，然后再用螺钉紧固电机10，不然无法装配)，又在主动齿轮12和第二关节件7之间形成第二油封13，再辅助电机10和第二关节件7之间的第四O型圈11，进而可以保证机器人无论是正装、倒装或是侧装，都能满足密封的要求不会漏油；中心管5与第二关节件7之间设置了第三油封15和第四油封16，对减速机4油腔形成双重密封保障，在其一油封磨损失效后，另外一个仍能保证密封不渗漏；中心管5顶部设置螺纹连接，与波纹管接头17之间螺纹紧固，使关节内部腔体形成一定的防护等级(与波纹管防护等级相关)，机器人本体电缆(外部引入电缆，包括动力和控制)从中心管5穿过，穿过波纹管接头17，进入波纹管内，连接到后部的各驱动关节，解决了电缆直接从中心管5穿出，无法密封、无法防水、防尘的缺陷；通过以上方案，不仅使本机器人关节在具有高防护等级，而且还对组成本关节的各零件形成保护，使机器人可以在更加恶劣的环境下工作，增加了机器人稳定性，提高了机器人寿命。

其中，电机10在启动工作时，电机轴旋转，带动主动齿轮12旋转，主动齿轮12带动啮合的被动齿轮14，被动齿轮14转动经减速机4减速，传递到减速机4输出端(减速机输出轴),带动减速机4输出端上部所有零部件，相对第一关节件1转轴线转动，即第一关节件1与第二关节件7之间相对转动，此时第一油封9起作用，提高防护的效果。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种机器人关节密封方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：准备第一关节件(1)，第一关节件(1)的底部设有保护腔，并在第一关节件(1)的底部安装底板(2)，并在底板(2)和第一关节件(1)之间设置第一O型圈(3)，从而使底板(2)上部腔体的底面形成密封；

S2：在第一关节件(1)的顶部内侧安装减速机(4)，减速机(4)内安装中心管(5)，中心管(5)与减速机(4)之间设置第二O型圈(6)；

S3：在减速机(4)的顶部安装第二关节件(7)，减速机(4)与第二关节件(7)的安装面设置有第三O型圈(8)；

S4：在第一关节件(1)与第二关节件(7)之间设置第一油封(9)，通过第一关节件(1)和第二关节件(7)搭配第一油封(9)，能够将减速机(4)保护在内部；

S5：在第二关节件(7)的顶部一侧安装电机(10)，第二关节件(7)与电机(10)之间设置第四O型圈(11)，电机(10)的动力输出端连接有主动齿轮(12)，第二关节件(7)在对应主动齿轮(12)处安装有第二油封(13)，主动齿轮(12)啮合连接有被动齿轮(14)，被动齿轮(14)安装在中心管(5)上；

S6：在中心管(5)与第二关节件(7)之间设置了第三油封(15)和第四油封(16)；

S7：中心管(5)的顶部设有螺纹连接，与波纹管接头(17)之间通过螺纹紧固。

2.根据权利要求1所述的一种机器人关节密封方法，其特征在于：在S2和S3中，减速机(4)的输出轴与第一关节件(1)通过螺栓锁紧固定，减速机(4)的壳体通过螺栓锁紧固定在第二关节件(7)内。

3.根据权利要求2所述的一种机器人关节密封方法，其特征在于：在S2中，中心管(5)与减速机(4)输出轴通过螺栓锁紧固定。

4.根据权利要求3所述的一种机器人关节密封方法，其特征在于：在S5中，电机(10)与第二关节件(7)通过螺栓锁紧固定。

5.根据权利要求4所述的一种机器人关节密封方法，其特征在于：第一油封(9)与第一关节件(1)之间为过盈配合，其唇口与第二关节件(7)之间滑动形成动密封，第二油封(13)、第三油封(15)和第四油封(16)的安装均如上述所示。

6.根据权利要求5所述的一种机器人关节密封方法，其特征在于：在S5中，主动齿轮(12)设有特殊结构型式，其第二油封(13)的油封唇口位尺寸大于齿顶圆直径。