CN212763547U - 机械臂及机械臂关节组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机械臂及机械臂关节组件，机械臂关节组件包括：关节机壳；第一罩盖，所述第一罩盖安装于所述关节机壳的一侧，所述第一罩盖周向布置有出风口；第二罩盖，所述第二罩盖安装于所述第一罩盖背向所述关节机壳的一侧，所述关节机壳、所述第一罩盖及所述第二罩盖形成与所述出风口连通的散热空间，所述第二罩盖与所述第一罩盖之间形成与所述散热空间连通的周向的进风口；以及风扇组件，位于所述散热空间内。本实用新型提供的机械臂及机械臂关节组件通过主动散热机构的设置增加了关节的散热能力，同时与关节整合保持机械臂及关节的灵活性和美观性，并提高了空间利用率。

Description

机械臂及机械臂关节组件

技术领域

本实用新型涉及机器臂领域，尤其涉及一种机械臂及机械臂关节组件。

背景技术

协作型机械臂通常由串联回转关节的形式构成。现有机械臂关节通常以最大负载的关节来设计关节尺寸，因此必然会产生一些设计冗余。同时现有的机械臂关节通常采用金属外壳进行被动散热。但即使如此，高负载的关节的温度仍然明显高于其它关节。同时，现有的机械臂通常没有多功能的交互设置。

由此，如何设置关节结构，以实现更高效的散热的同时，保持机械臂及关节的灵活性和美观性，并提高了空间利用率是本领域亟待解决的的技术问题。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种机械臂及机械臂关节组件，通过主动散热机构的设置增加了关节的散热能力，同时与关节整合保持机械臂及关节的灵活性和美观性，并提高了空间利用率。

根据本实用新型的一个方面，提供一种机械臂关节组件，包括：

关节机壳；

第一罩盖，所述第一罩盖安装于所述关节机壳的一侧，所述第一罩盖周向布置有出风口；

第二罩盖，所述第二罩盖安装于所述第一罩盖背向所述关节机壳的一侧，所述关节机壳、所述第一罩盖及所述第二罩盖形成与所述出风口连通的散热空间，所述第二罩盖与所述第一罩盖之间形成与所述散热空间连通的周向的进风口；以及

风扇组件，位于所述散热空间内。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一罩盖与所述关节机壳之间形成容置空间，所述出风口连通所述容置空间，所述机械臂关节组件还包括：

散热翼片，所述散热翼片安装于所述容置空间内。

在本实用新型的一些实施例中，所述散热翼片通过导热件安装于所述关节机壳。

在本实用新型的一些实施例中，还包括：

灯光组件，安装于所述第二罩盖朝向所述关节机壳的一侧，所述灯光组件包括电路板及安装于电路板上的发光元件。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二罩盖包括：

光路通道，所述光路通道对应于所述发光元件设置，所述光路通道的内壁向所述发光元件提供漫反射光路。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二罩盖包括：

灯圈，所述灯圈及所述发光元件分别位于所述光路通道的两端。

在本实用新型的一些实施例中，还包括：

音箱组件，位于所述风扇组件与所述第二罩盖之间。

在本实用新型的一些实施例中，还包括：用于控制机械臂、音箱、发光元件中的一项或多项的开关，所述第二罩盖具有形变部，所述形变部受力后朝向所述开关形变，以对所述开关进行操控。

根据本实用新型的又一方面，还提供一种机械臂，包括多个机械臂关节，所述多个机械臂关节中至少一机械臂关节具有如上所述的机械臂关节组件的结构。

在本实用新型的一些实施例中，所述多个机械臂关节中与一用于支撑机械臂的机械臂关节直接连接的机械臂关节具有所述的机械臂关节组件的结构。

相比现有技术，本实用新型具有如下优势：

本实用新型利用机械臂关节组件的关节机壳，设置第一罩盖和第二罩盖，从而形成散热空间以及与散热空间连通的进风口和出风口，同时在散热空间内设置风扇组件，从而实现主动散热结构，以实现更高效的散热的同时，保持机械臂及关节的灵活性和美观性，并提高了空间利用率。此外，本实用新型还通过设置在机械臂关节组件中的多媒体元件，以实现多功能的交互设置。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1示出了本实用新型的机械臂关节组件的示意图。

图2示出了图1的局部放大图。

图3示出了根据本实用新型实施例的机械臂的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

为了解决现有技术的缺陷，本实用新型提供一种机械臂及机械臂关节组件，通过主动散热机构的设置增加了关节的散热能力，同时与关节整合保持机械臂及关节的灵活性和美观性，并提高了空间利用率。

下面结合图1和图2描述描述本实用新型提供的机械臂关节组件。本实用新型提供的机械臂关节组件200包括关节机壳1、第一罩盖2、第二罩盖3以及风扇组件13。

关节机壳1内容置关节连接转动组件。

第一罩盖2安装于所述关节机壳1的一侧。在本实施例中，所述第一罩盖2安装于所述关节机壳1顶部外侧。本发明并非以此为限制，所述第一罩盖2还可以安装于所述关节机壳1的外侧的其它位置。所述第一罩盖2周向布置有出风口5。在一些实施例中，出风口5可以环状联通地布置于第一罩盖2周向侧壁。在另一些实施例中，可以包括多个出风口5，该多个出风口5均匀地布置于第一罩盖2周向侧壁。本实用新型并非以此为限制。

第二罩盖3安装于所述第一罩盖2背向所述关节机壳1的一侧。所述关节机壳1、所述第一罩盖2及所述第二罩盖3形成与所述出风口5连通的散热空间4。所述第二罩盖3与所述第一罩盖2之间形成与所述散热空间4连通的周向的进风口6。为了清楚得示出进风口6，图1中未示出所述第二罩盖3和所述第一罩盖2之间的连接件，本实用新型可以实现第二罩盖3和所述第一罩盖2不同的连接方式，在此不予赘述。

风扇组件13位于所述散热空间4内。在本实施例中，风扇组件13安装于所述关机机壳1上。风扇组件13可以是离心式风扇、混流风扇或其它类型的风扇，本实用新型并非以此为限制。

本实用新型利用机械臂关节组件的关节机壳，设置第一罩盖和第二罩盖，从而形成散热空间以及与散热空间连通的进风口和出风口，同时在散热空间内设置风扇组件，从而实现主动散热结构，以实现更高效的散热的同时，保持机械臂及关节的灵活性和美观性，并提高了空间利用率。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一罩盖2与所述关节机壳1之间形成容置空间，所述出风口5连通所述容置空间。具体而言，所述第一罩盖2包括与关节机壳1连接的周向侧壁，及与周向侧壁连接的朝向所述散热空间延伸的环形顶壁，所述环形顶壁与所述关节机壳1相对，从而由所述第一罩盖2的周向侧壁、所述第一罩盖2的环形顶壁以及所述关节机壳1形成上述容置空间。所述机械臂关节组件还包括散热翼片7。所述散热翼片7安装于所述容置空间内，且由于出风口5连通所述容置空间，从进风口6进入散热空间的空气经由位于容置空间的散热翼片7从出风口5出风，从而将散热翼片7的表面的热空气带出，从而实现主动散热的目的。

在本实用新型的一些实施例中，所述散热翼片5通过导热件8安装于所述关节机壳1。导热件8例如可以是导热硅脂垫。传导到关节机壳1顶部的热量，通过导热硅脂垫传导到表面积较大的散热翼片5上，从进一步加快散热效率。

在本实用新型的一些实施例中，所述机械臂关节组件还包括灯光组件。灯光组件安装于所述第二罩盖3朝向所述关节机壳1的一侧，所述灯光组件包括电路板9及安装于电路板9上的发光元件10。发光元件10例如可以是LED灯泡。发光元件10在电路板9上可以呈环状布置。在本实施例中，所述第二罩盖3还可以包括光路通道11。所述光路通道11对应于所述发光元件10设置，所述光路通道11的内壁向所述发光元件10提供漫反射光路(如图2所示箭头方向)。在本实施例中，所述第二罩盖3还可以包括灯圈12。所述灯圈12及所述发光元件10分别位于所述光路通道11的两端。由此，光路通道11由所述灯圈12、所述发光元件10以及第二罩盖3的壳体围绕而成的中空腔体形成。所述灯圈12例如可以是半透明灯圈12。由此，本实用新型可以在有限空间内的，将发光元件10的灯光均匀散射到半透明灯圈12上，以防光点聚积形成较差的视觉观感。电路板9可以与主机通讯，控制发光元件10显示不同颜色和效果(如流水效果、闪烁效果等)，通过灯圈上不同颜色和效果的显示，可以明确地提示操作人员机器人所处状态，如“运行中”、“示教”、“急停”、“空闲”等等。

在本实用新型的一些实施例中，所述机械臂关节组件还可以包括音箱组件16，音箱组件16位于所述风扇组件13与所述第二罩盖3之间。图1中为了清楚起见，并未示出音箱组件16与其余部件之间的连接，本实用新型可以实现不同的连接方式，在此不予赘述。通过音箱组件16可以向周围的操作人员传达比灯光组件更为复杂的信息，如“机器人将进行…操作，请远离至安全范围外”等等。音箱组件16通过进风口6和出风口5将声音传出。

在本实用新型的一些实施例中，所述机械臂关节组件还包括用于控制机械臂、音箱组件16、发光元件10中的一项或多项的开关14。开关14可以安装于电路板9之上。所述第二罩盖3具有形变部15，所述形变部15受力后朝向所述开关14形变，以对所述开关14进行操控。例如，按下形变部15从而按下开关14时，通过与主控系统的通讯，实现机械臂的常用操作。可以根据“单击”、“双击”、“三击”、“长按”等不同操作实现不同的功能。也可以通过与音箱组件16配合实现危险性较大的功能，例如：三击按键后，音箱组件16提示“机器人将进行…操作，请长按5秒确认”。

由此，本实用新型还通过设置在机械臂关节组件中的多媒体元件，以实现多功能的交互设置。

以上仅仅是示意性地描述本实用新型的多个实现方式，本实用新型并非以此为限制，多个实施例可以单独或组合来使用。

根据本实用新型另一方面，还提供一种机械臂，机械臂的结构如图3所示。本实用新型提供的机械臂多个机械臂关节101至106，所述多个机械臂关节101至106中至少一机械臂关节具有如上所述的机械臂关节组件的结构。

图3仅仅是示意性地示出六个回转型关节。为减少物料种类、简化生成流程，通常将第一、第二、第三机械臂关节101、102、103设计为相同的，将第四、第五、第六机械臂关节104、105、106设计为相同的。但由此也带来一个问题：不同机械臂关节所承受载荷不同，却采用相同的机械臂关节结构，因此带来了负载不均、设计冗余的问题。例如，通常对于第一、第二、第三机械臂关节101、102、103来说，第二机械臂关节102负载最大，因此发热最大，而发热量会直接影响关节的使用寿命；如果为迁就第二机械臂关节102负载，则需要增加单个关节的尺寸，从而导致机器人尺寸、重量增加，并且会降低灵活性。

为此，在本实用新型的优选实施例中，所述多个机械臂关节中与一用于支撑机械臂的机械臂关节101(第一机械臂关节)直接连接的机械臂关节(第二机械臂关节)具有前述的机械臂关节组件的结构。从而利用第二机械臂关节102的上方空间，不但对机械臂本体的尺寸、重量的增加微乎其微，并且完全不影响机械臂的运动灵活性，也保证了高度的整体美观性。

相比现有技术，本实用新型具有如下优势：

本实用新型利用机械臂关节组件的关节机壳，设置第一罩盖和第二罩盖，从而形成散热空间以及与散热空间连通的进风口和出风口，同时在散热空间内设置风扇组件，从而实现主动散热结构，以实现更高效的散热的同时，保持机械臂及关节的灵活性和美观性，并提高了空间利用率。此外，本实用新型还通过设置在机械臂关节组件中的多媒体元件，以实现多功能的交互设置。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种机械臂关节组件，其特征在于，包括：

关节机壳；

第一罩盖，所述第一罩盖安装于所述关节机壳的一侧，所述第一罩盖周向布置有出风口；

第二罩盖，所述第二罩盖安装于所述第一罩盖背向所述关节机壳的一侧，所述关节机壳、所述第一罩盖及所述第二罩盖形成与所述出风口连通的散热空间，所述第二罩盖与所述第一罩盖之间形成与所述散热空间连通的周向的进风口；以及

风扇组件，位于所述散热空间内。

2.如权利要求1所述的机械臂关节组件，其特征在于，所述第一罩盖与所述关节机壳之间形成容置空间，所述出风口连通所述容置空间，所述机械臂关节组件还包括：

散热翼片，所述散热翼片安装于所述容置空间内。

3.如权利要求2所述的机械臂关节组件，其特征在于，所述散热翼片通过导热件安装于所述关节机壳。

4.如权利要求1所述的机械臂关节组件，其特征在于，还包括：

灯光组件，安装于所述第二罩盖朝向所述关节机壳的一侧，所述灯光组件包括电路板及安装于电路板上的发光元件。

5.如权利要求4所述的机械臂关节组件，其特征在于，所述第二罩盖包括：

光路通道，所述光路通道对应于所述发光元件设置，所述光路通道的内壁向所述发光元件提供漫反射光路。

6.如权利要求5所述的机械臂关节组件，其特征在于，所述第二罩盖包括：

灯圈，所述灯圈及所述发光元件分别位于所述光路通道的两端。

7.如权利要求1所述的机械臂关节组件，其特征在于，还包括：

音箱组件，位于所述风扇组件与所述第二罩盖之间。

8.如权利要求1所述的机械臂关节组件，其特征在于，还包括：用于控制机械臂、音箱组件、发光元件中的一项或多项的开关，所述第二罩盖具有形变部，所述形变部受力后朝向所述开关形变，以对所述开关进行操控。

9.一种机械臂，其特征在于，包括多个机械臂关节，所述多个机械臂关节中至少一机械臂关节具有如权利要求1至8任一项所述的机械臂关节组件的结构。

10.如权利要求9所述的机械臂，其特征在于，所述多个机械臂关节中与一用于支撑机械臂的机械臂关节直接连接的机械臂关节具有所述的机械臂关节组件的结构。

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