CN210476997U - 一种工业机器人密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人密封领域，具体是一种工业机器人密封结构,包括小臂、位于小臂中间的手腕、固定在小臂上驱动手腕转动的自密封谐波减速机、安装在手腕前端的末端执行器，还包括：旋转密封结构，设置在自密封谐波减速机与小臂之间，用于对小臂进行旋转式密封；密封组件，设置在末端执行器上，用于对末端执行器进行密封，将密封件的唇口与自密封谐波减速机的刚轮接触，结构紧凑，进一步缩小体积；将密封件的唇口朝外设置用于避免油脂泄漏，同时避免异物入侵损伤自密封谐波减速机的密封性能；密封法兰的第二台阶面与末端执行器保持0.5mm的间隙，可使得第二台阶面与末端执行器的油封位保持间隙，避免运动干涉。

Description

一种工业机器人密封结构

技术领域

本实用新型涉及机器人密封领域，具体是一种工业机器人密封结构。

背景技术

目前，工业机器人已经广泛应用于各行各业，在喷涂、打磨、焊接等工作环境恶劣的应用场景中，机器人可以代替人工，极大地节约人工成本，但这对于机器人的防护性和密封性提出了更高的要求。密封性不达标，喷涂的粉尘、打磨的金属屑有可能进入机器人本体内部，严重损坏关节的运动功能。另外在食品行业、洁净室、或无尘车间这种特殊环境要求的场合，要求机器人工作时不产生污染，如掉粉、漏油等，例如机器人用于PCB板搬运等精密行业，油脂的泄漏会导致PCB板损坏。由于一些减速机的密封性能并不能保证润滑脂不泄漏，因此，需要设计一种防止润滑脂泄漏到机器人本体外的密封结构，以满足特殊场合机器人的应用。

如中国专利号为104812536B的机械手的关节密封结构，但该结构不易安装，阻力较大，易导致机器人效率降低，另外，其密封结构对空间要求较高，因此，需要设计一种便于安装、结构紧凑的的密封结构，满足工业机器人的使用需求。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种工业机器人密封结构。

一种工业机器人密封结构,包括小臂、位于小臂中间的手腕、固定在小臂上驱动手腕转动的自密封谐波减速机、安装在手腕前端的末端执行器，还包括：

旋转密封结构，设置在自密封谐波减速机与小臂之间，用于对小臂进行旋转式密封；

密封组件，设置在末端执行器上，用于对末端执行器进行密封。

所述的旋转密封结构为设置在小臂内的密封件，所述的密封件的唇口与自密封谐波减速机的刚轮接触。

所述的密封件为旋转轴唇形密封圈，且密封件的唇口朝外设置。

所述的密封组件包括设置在末端执行器上的密封法兰、设置在密封法兰与末端执行器之间的O形圈和旋转油封。

所述的密封法兰上设置有若干组沉孔、用于避让螺钉的U形槽、用于定位的第一台阶面、第三台阶面、用于避让的第二台阶面以及周向设置的O形圈槽。

所述的第一台阶面与末端执行器的端面接触。

所述的第二台阶面与末端执行器保持0.5mm的间隙。

所述的密封法兰的第三台阶面的直径大于末端执行器的输出轴直径，所述的密封法兰为表面具有黑色阳极氧化处理的铝合金材料。

所述的O形圈安装在密封法兰的O形圈槽内，所述的O形圈的内圈与末端执行器的表面接触。

所述的旋转油封设置在密封法兰的第三台阶面上，所述的旋转油封的唇口朝内设置，所述的旋转油封的唇口与末端执行器的输出轴接触。

本实用新型的有益效果是：将密封件的唇口与自密封谐波减速机的刚轮接触，结构紧凑，进一步缩小体积；将密封件的唇口朝外设置，与自密封谐波减速机自身的密封圈是朝内设置配合，用于避免油脂泄漏，同时避免异物入侵损伤自密封谐波减速机的密封性能，其次，也可以起到一定的防止油脂泄漏的作用；密封法兰的第二台阶面与末端执行器保持0.5mm的间隙，可使得第二台阶面与末端执行器的油封位保持间隙，避免运动干涉。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的密封法兰立体结构示意图一；

图3为本实用新型的密封法兰立体结构示意图二；

图4为本实用新型的密封法兰侧视结构示意图；

图5为本实用新型的局部放大立体结构示意图；

图6为本实用新型的工作装配立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本实用新型进一步阐述。

如图1至图6所示，一种工业机器人密封结构,包括小臂1、位于小臂1中间的手腕2、固定在小臂1上驱动手腕2转动的自密封谐波减速机3、安装在手腕2前端的末端执行器4，还包括：

旋转密封结构，设置在自密封谐波减速机3与小臂1之间，用于对小臂1 进行旋转式密封；

密封组件5，设置在末端执行器4上，用于对末端执行器4进行密封。

所述的旋转密封结构为设置在小臂1内的密封件11，所述的密封件11的唇口与自密封谐波减速机3的刚轮31接触，能够进一步缩小体积，具备更紧凑的结构。

所述的密封件11为旋转轴唇形密封圈，且密封件11的唇口朝外设置，由于自密封谐波减速机3自身的密封圈是朝内设置，用于避免油脂泄漏，所述的密封件11唇口朝外设计，可以避免异物入侵损伤自密封谐波减速机3的密封性能，其次，也可以起到一定的防止油脂泄漏的作用。

所述的密封组件5包括设置在末端执行器4上的密封法兰51、设置在密封法兰51与末端执行器4之间的O形圈52和旋转油封53。

所述的密封法兰51通过螺钉固定在末端执行器4上，所述的密封组件5包裹住末端执行器4，通过O形圈516和旋转油封53来提高密封性能，其次，由于末端执行器4采用钢制材料，密封组件5可以用来提高末端执行器4的防锈能力。

所述的密封法兰51上设置有若干组沉孔511、用于避让螺钉的U形槽512、用于定位的第一台阶面513、第三台阶面515、用于避让的第二台阶面514以及周向设置的O形圈槽516。

所述的第一台阶面513与末端执行器4的端面接触，依靠第一台阶面51与减速机的螺钉安装面41接触定位。

所述的第二台阶面514与末端执行器4保持0.5mm的间隙，由于第二台阶面514处的位置是末端执行器4的油封位42，因此，第二台阶面514需要与末端执行器4的油封位42保持间隙，避免运动干涉。

所述的密封法兰51的第三台阶面515的直径大于末端执行器4的输出轴43直径，末端执行器4的输出轴43需要旋转的夹具工具，此处的第三台阶面515的直径需要比输出轴43的直径大，不能影响到输出轴43的旋转。

所述的密封法兰51为表面具有黑色阳极氧化处理的铝合金材料，铝合金材料可以降低密封法兰的重量，更加轻量化，黑色阳极氧化的处理能够提升表面美观度和提升铝的抗氧化能力。

所述的O形圈52安装在密封法兰51的O形圈槽516内，所述的O形圈52 的内圈与末端执行器4的表面接触，构成静密封结构。

如图6所示，图上所示的J1-J6分别为：

J1：第一关节,轴线沿Z方向；

J2：第二关节,轴线沿Y方向；

J3：第三关节,轴线沿Y方向；

J4：第四关节,轴线沿X方向；

J5：第五关节,轴线沿Y方向；

J6：末端执行器,轴线沿X方向；

其中J1-J6的连接关系分别为：

第二关节能绕第一关节的轴线转动；

第三关节能绕第二关节的轴线转动；

第四关节能绕第三关节的轴线转动；

第五关节能绕第四关节的轴线转动；

末端执行器能绕第五关节的轴线转动；

其中每个标号后面均标明+和-，即为该零件的转动方向，由+到-，其中J6 与本实用新型的末端执行器4为同一部件。

所述的旋转油封53设置在密封法兰51的第三台阶面515上，所述的旋转油封53的唇口朝内设置，所述的旋转油封53的唇口与末端执行器4的输出轴 43接触，由于末端执行器4自身带有密封件，唇口朝内设置主要用来防止末端执行器4内部的油脂泄漏，污染工件，在洁净环境下的工作中更加具有优越性。

本实用新型的安装过程：将O形圈52放置于密封法兰51的O形圈槽516内，将旋转油封53放置在密封法兰51的第三台阶面515处，将安装好的密封组件5套装在末端执行器4上，利用密封法兰51的U形槽512避开末端执行器4上的安装螺钉，当密封法兰51的第一台阶面513与末端执行器4的端面41接触时，利用螺钉锁紧，进而对末端执行器4形成保护，其次，将密封件11放置在小臂1内，将装配好的手腕2与小臂1进行装配，密封件11与自密封谐波减速机3的刚轮31接触形成密封保护层。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种工业机器人密封结构,包括小臂(1)、位于小臂(1)中间的手腕(2)、固定在小臂(1)上驱动手腕(2)转动的自密封谐波减速机(3)、安装在手腕(2)前端的末端执行器(4)，其特征在于：还包括：

旋转密封结构，设置在自密封谐波减速机(3)与小臂(1)之间，用于对小臂(1)进行旋转式密封；

密封组件(5)，设置在末端执行器(4)上，用于对末端执行器(4)进行密封。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人密封结构,其特征在于：所述的旋转密封结构为设置在小臂(1)内的密封件(11)，所述的密封件(11)的唇口与自密封谐波减速机(3)的刚轮(31)接触。

3.根据权利要求2所述的一种工业机器人密封结构,其特征在于：所述的密封件(11)为旋转轴唇形密封圈，且密封件(11)的唇口朝外设置。

4.根据权利要求1所述的一种工业机器人密封结构,其特征在于：所述的密封组件(5)包括设置在末端执行器(4)上的密封法兰(51)、设置在密封法兰(51)与末端执行器(4)之间的O形圈(52)和旋转油封(53)。

5.根据权利要求4所述的一种工业机器人密封结构,其特征在于：所述的密封法兰(51)上设置有若干组沉孔(511)、用于避让螺钉的U形槽(512)、用于定位的第一台阶面(513)、第三台阶面(515)、用于避让的第二台阶面(514)以及周向设置的O形圈槽(516)。

6.根据权利要求5所述的一种工业机器人密封结构,其特征在于：所述的第一台阶面(513)与末端执行器(4)的端面接触。

7.根据权利要求5所述的一种工业机器人密封结构,其特征在于：所述的第二台阶面(514)与末端执行器(4)保持0.5mm的间隙。

8.根据权利要求5所述的一种工业机器人密封结构,其特征在于：所述的密封法兰(51)的第三台阶面(515)的直径大于末端执行器(4)的输出轴(43)直径，所述的密封法兰(51)为表面具有黑色阳极氧化处理的铝合金材料。

9.根据权利要求5所述的一种工业机器人密封结构,其特征在于：所述的O 形圈(52)安装在密封法兰(51)的O形圈槽(516)内，所述的O形圈(52)的内圈与末端执行器(4)的表面接触。

10.根据权利要求5所述的一种工业机器人密封结构,其特征在于：所述的旋转油封(53)设置在密封法兰(51)的第三台阶面(515)上，所述的旋转油封(53)的唇口朝内设置，所述的旋转油封(53)的唇口与末端执行器(4)的输出轴(43)接触。

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