CN218837823U - 机器人关节密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人关节密封结构，包括：第一臂、第二臂、谐波减速机、轴承、第一橡胶圈、第二橡胶圈、第一泛塞和第二泛塞，第一臂顶端呈对向设置有第一副臂和第二副臂，波发生器套设于转轴的中部位于第一支撑法兰和第二支撑法兰之间，柔轮为中空管状，第一橡胶圈能够静密封第二支撑法兰和第二臂之间的连接处，过线法兰为中空管状，过线法兰的第二端连接第二臂，转轴、第一支撑法兰、第二支撑法兰、刚轮、柔轮的第二端、第一密封法兰、第二密封法兰、轴承和过线法兰之间同轴心，波发生器能够驱动柔轮旋转，柔轮能够驱动第二支撑法兰和第二密封法兰旋转并驱动第二臂摆动。本实用新型结构简单、支撑效果好和密封性能好。

Description

机器人关节密封结构

技术领域

本实用新型涉及一种密封结构，尤其涉及一种机器人关节密封结构。

背景技术

目前在工业机器人的领域内，高防护的机器人需求越来越广泛，传统的无防护的机器人慢慢的无法适应要求越来越苛刻的市场环境，在工业机器人的各项参数中，除了负载、臂展、重复定位精度等基本的指标，还要考虑机器人的防护等级，特别是在一些环境比较恶劣的应用场景，不具备防护等级的机器人很容易损坏从而影响生产，现有机器人很少有做到高防护效果或者采用的双支撑结构较复杂，成本较高，不利于生产和组装。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种机器人关节密封结构，该机器人关节密封结构具有结构简单、支撑效果好和密封性能好的优点。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机器人关节密封结构，包括：第一臂、第二臂、谐波减速机、轴承、第一橡胶圈、第二橡胶圈、第一泛塞和第二泛塞，第一臂顶端呈对向设置有第一副臂和第二副臂，第二臂设置于第一副臂和第二副臂之间，谐波减速机设置于第一副臂内，谐波减速机包括波发生器、刚轮和柔轮，波发生器为谐波减速机的输入端，转轴的两端分别为第一端和第二端，第一支撑法兰和第二支撑法兰为环形，第一支撑法兰和第二支撑法兰的内孔分别套设于转轴的第一端和第二端，波发生器套设于转轴的中部位于第一支撑法兰和第二支撑法兰之间，第一支撑法兰固定于第一副臂，第二支撑法兰固定于第二臂，柔轮为中空管状，柔轮的两端分别为第一端和第二端，柔轮的第一端旋转套设于波发生器，柔轮的第二端为谐波减速机的输出端，第一橡胶圈设置于第二支撑法兰和第二臂之间，第一橡胶圈能够静密封第二支撑法兰和第二臂之间的连接处，柔轮第二端固定于第二支撑法兰远离第二臂的一侧，第一密封法兰和第二密封法兰为环形，第二密封法兰固定于柔轮第二端远离第二支撑法兰的一侧，刚轮为环形，刚轮固定于第一支撑法兰并套设于柔轮，第一密封法兰固定于刚轮，第二密封法兰的内孔旋转套设于第一密封法兰，第一泛塞设置于第二密封法兰和第一副臂之间，第一泛塞能够动密封第二密封法兰和第一副臂之间的空隙并将第一臂内部空间与外部空间隔绝，过线法兰的两端分别为第一端和第二端，轴承的外圈连接第二副臂，轴承的内圈固定套设于过线法兰的第一端，过线法兰的第二端连接第二臂，第二橡胶圈设置于过线法兰的第二端和第二臂之间，第二橡胶圈能够静密封过线法兰的第二端和第二臂之间的连接处，第二泛塞设置于过线法兰中部和第二副臂之间，第二泛塞能够动密封过线法兰中部和第二副臂之间的空隙并将第二副臂内部空间与外部空间隔绝，转轴、第一支撑法兰、第二支撑法兰、刚轮、柔轮的第二端、第一密封法兰、第二密封法兰、轴承和过线法兰之间同轴心，转轴连接动力源的输出轴，转轴能够在动力源的驱动下在第一支撑法兰和第二支撑法兰的内孔内旋转并驱动波发生器旋转，波发生器能够驱动柔轮旋转，柔轮能够驱动第二支撑法兰和第二密封法兰旋转并驱动第二臂摆动。

作为可选地，还包括第三泛塞，所述第三泛塞设置于第一密封法兰和第二密封法兰之间，第一密封法兰和第二密封法兰之间通过第三泛塞实现动密封。

作为可选地，所述第二臂靠近第一副臂的一侧设置有可以容纳第一橡胶圈的第一凹槽，第二臂靠近第二副臂的一侧设置有可以容纳第二橡胶圈的第二凹槽。

作为可选地，还包括四个连接法兰，四个所述连接法兰为环形，其中两个连接法兰的内孔转动套设于转轴位于转轴的第一端，另外两个所述连接法兰的内孔转动套设于转轴位于转轴的第二端，第一支撑法兰的内孔固定套设于位于转轴第一端的两个连接法兰，第二支撑法兰的内孔固定套设于位于转轴第二端的两个连接法兰，四个连接法兰和过线法兰之间同轴心。

作为可选地，所述转轴为中空管状，第二臂靠近转轴处设置有第一通孔，转轴内孔和第一通孔能够供线材穿过。

作为可选地，所述过线法兰为中空管状，第二臂靠近过线法兰处设置有第二通孔，过线法兰内孔和第二通孔能够供线材穿过。

作为可选地，所述轴承为滚珠轴承。

作为可选地，所述第一副臂和第二副臂相互远离的一面处的外壳为第一侧盖和第二侧盖，第一侧盖和第二侧盖分别通过螺栓可拆卸地固定于第一副臂和第二副臂。

作为可选地，所述第一侧盖和第一副臂接触的一面设置有第一软胶条，第二侧盖和第二副臂接触的一面设置有第二软胶条。

作为可选地，所述动力源为电机，转轴连接电机的输出轴。

本实用新型的有益技术效果是：所述机器人关节密封结构，包括：第一臂、第二臂、谐波减速机、轴承、第一橡胶圈、第二橡胶圈、第一泛塞和第二泛塞，使用时，通过动力源驱动转轴旋转，转轴驱动波发生器旋转，波发生器能够驱动柔轮旋转，柔轮通过第二支撑法兰与第二臂连接，当柔轮旋转的时候第二臂在柔轮的驱动下摆动，同时过线法兰的第二端也与第二臂固定连接，过线法兰的第一端连接轴承的内圈，过线法兰也在柔轮的驱动下旋转，轴承能够使得过线法兰的旋转更加地平滑和稳定，由于第二支撑法兰和第二臂之间设置有第一橡胶圈，以此达到第一副臂和第二臂之间的静密封，防止外界的灰尘或者水汽进入第一副臂和第二臂之间的连接处，由于第二密封法兰和第一副臂之间设置有第一泛塞，在第二臂摆动的时候第二密封法兰和第一副臂之间是相对运动的，而泛塞是一种用于实现运动物体之间密封的密封器件，第一泛塞能够实现第二密封法兰和第一副臂之间的动密封，防止外界的灰尘或者水汽进入第一副臂内，由于过线法兰的第二端和第二臂之间设置有第二橡胶圈，以此达到第二副臂和第二臂之间的静密封，防止外界的灰尘或者水汽进入第二副臂和第二臂的连接处，由于过线法兰中部和第二副臂之间设置有第二范塞，在第二臂摆动的时候过线法兰和第二副臂之间是相对运动的，设置第二范塞能够达到过线法兰中部和第二副臂之间的动密封，防止外界的灰尘或者水汽进入第二副臂内部，通过第一橡胶圈、第二橡胶圈、第一泛塞和第二范塞的同时密封，实现机械臂关节处的整体密封，另外由于在第二副臂内部设置有轴承，所以第二臂在摆动的时候的受力是由柔轮和轴承同时承担的，使用双支撑结构能够减少机械臂的局部受力，提高了机械臂整体的强度。具有结构简单、支撑效果好和密封性能好的优点。

附图说明

图1为本实用新型整机的立体视图；

图2为本实用新型整机的侧视图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为图3中B处的放大图；

图5为图3中C处的放大图；

其中：

1、第一臂；101、第一副臂；102、第二副臂；2、第二臂；3、轴承；

4、第一橡胶圈；5、第二橡胶圈；6、第一泛塞；7、第二泛塞；8、波发生器；9、刚轮；10、柔轮；11、第一支撑法兰；12、第二支撑法兰；13、转轴；14、第一密封法兰；15、第二密封法兰；16、过线法兰；17、第三泛塞；18、连接法兰。

具体实施方式

为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本具体实施例详细记载了本申请所述的机器人关节密封结构，如图1-图5所示，该机器人关节密封结构包括：第一臂1、第二臂2、谐波减速机、轴承3、第一橡胶圈4、第二橡胶圈5、第一泛塞6和第二泛塞7，第一臂1顶端呈对向设置有第一副臂101和第二副臂102，第二臂2设置于第一副臂101和第二副臂102之间，谐波减速机设置于第一副臂101内，谐波减速机包括波发生器8、刚轮9和柔轮10，波发生器8为谐波减速机的输入端，转轴13的两端分别为第一端和第二端，第一支撑法兰11和第二支撑法兰12为环形，第一支撑法兰11和第二支撑法兰12的内孔分别套设于转轴13的第一端和第二端，波发生器8套设于转轴13的中部位于第一支撑法兰11和第二支撑法兰12之间，第一支撑法兰11固定于第一副臂101，第二支撑法兰12固定于第二臂2，柔轮10为中空管状，柔轮10的两端分别为第一端和第二端，柔轮10的第一端旋转套设于波发生器8，柔轮10的第二端为谐波减速机的输出端，第一橡胶圈4设置于第二支撑法兰12和第二臂2之间，第一橡胶圈4能够静密封第二支撑法兰12和第二臂2之间的连接处，柔轮10第二端固定于第二支撑法兰12远离第二臂2的一侧，第一密封法兰14和第二密封法兰15为环形，第二密封法兰15固定于柔轮10第二端远离第二支撑法兰12的一侧，刚轮9为环形，刚轮9固定于第一支撑法兰11并套设于柔轮10，第一密封法兰14固定于刚轮9，第二密封法兰15的内孔旋转套设于第一密封法兰14，第一泛塞6设置于第二密封法兰15和第一副臂101之间，第一泛塞6能够动密封第二密封法兰15和第一副臂101之间的空隙并将第一臂1内部空间与外部空间隔绝，过线法兰16的两端分别为第一端和第二端，轴承3的外圈连接第二副臂102，轴承3的内圈固定套设于过线法兰16的第一端，过线法兰16的第二端连接第二臂2，第二橡胶圈5设置于过线法兰16的第二端和第二臂2之间，第二橡胶圈5能够静密封过线法兰16的第二端和第二臂2之间的连接处，第二泛塞7设置于过线法兰16中部和第二副臂102之间，第二泛塞7能够动密封过线法兰16中部和第二副臂102之间的空隙并将第二副臂102内部空间与外部空间隔绝，转轴13、第一支撑法兰11、第二支撑法兰12、刚轮9、柔轮10的第二端、第一密封法兰14、第二密封法兰15、轴承3和过线法兰16之间同轴心，转轴13连接动力源的输出轴，转轴13能够在动力源的驱动下在第一支撑法兰11和第二支撑法兰12的内孔内旋转并驱动波发生器8旋转，波发生器8能够驱动柔轮10旋转，柔轮10能够驱动第二支撑法兰12和第二密封法兰15旋转并驱动第二臂2摆动。使用时，通过动力源驱动转轴13旋转，转轴13驱动波发生器8旋转，波发生器8能够驱动柔轮10旋转，柔轮10通过第二支撑法兰12与第二臂2连接，当柔轮10旋转的时候第二臂2在柔轮10的驱动下摆动，同时过线法兰16的第二端也与第二臂2固定连接，过线法兰16的第一端连接轴承3的内圈，过线法兰16也在柔轮10的驱动下旋转，轴承3能够使得过线法兰16的旋转更加地平滑和稳定，由于第二支撑法兰12和第二臂2之间设置有第一橡胶圈4，以此达到第一副臂101和第二臂2之间的静密封，防止外界的灰尘或者水汽进入第一副臂101和第二臂2之间的连接处，由于第二密封法兰15和第一副臂101之间设置有第一泛塞6，在第二臂2摆动的时候第二密封法兰15和第一副臂101之间是相对运动的，而泛塞是一种用于实现运动物体之间密封的密封器件，第一泛塞6能够实现第二密封法兰15和第一副臂101之间的动密封，防止外界的灰尘或者水汽进入第一副臂101内，由于过线法兰16的第二端和第二臂2之间设置有第二橡胶圈5，以此达到第二副臂102和第二臂2之间的静密封，防止外界的灰尘或者水汽进入第二副臂102和第二臂2的连接处，由于过线法兰16中部和第二副臂102之间设置有第二范塞7，在第二臂2摆动的时候过线法兰16和第二副臂102之间是相对运动的，设置第二范塞7能够达到过线法兰16中部和第二副臂102之间的动密封，防止外界的灰尘或者水汽进入第二副臂102内部，通过第一橡胶圈4、第二橡胶圈5、第一泛塞6和第二范塞7的同时密封，实现机械臂关节处的整体密封，另外由于在第二副臂102内部设置有轴承3，所以第二臂2在摆动的时候的受力是由柔轮10和轴承3同时承担的，使用双支撑结构能够减少机械臂的局部受力，提高了机械臂整体的强度。在本实施例中第一副臂101提供第二臂2摆动的动力，第二副臂102主要提供第二臂2的支撑。具有结构简单、支撑效果好和密封性能好的优点。本实施例中的谐波减速机为现有技术，是一种靠波发生器8上的柔性轴承使柔轮10产生可控弹性变形，并与刚轮9相啮合来传递运动和动力的齿轮减速传动机构。本实施例中的静密封指的是两个相对静止的物件之间的密封。本实施例中的动密封指的是两个相对运动的物体之间的密封。本实施例的泛塞为现有技术，又称泛塞密封圈，泛塞密封圈是一种截面为U型的铁氟龙内装特殊弹簧的高性能密封件，由适当的弹簧力，将密封唇(面)顶出而轻轻压住被密封的表面以生成非常优异的密封效果。弹簧的致动效应可以克服被密封物品配合面的轻微偏心以及密封唇的磨耗，而持续保有预期的密封性能。泛塞密封圈既可用于静密封也可用于动密封，所以本实施例中的机械臂在停机的时候，机械臂的关节处的密封依然是有效的。

本实施例中可选地，还包括第三泛塞17，第三泛塞17设置于第一密封法兰14和第二密封法兰15之间，第一密封法兰14和第二密封法兰15之间通过第三泛塞17实现动密封。第一密封法兰14和第二密封法兰15之间设置第三泛塞17能够进一步提高密封效果，防止外界的灰尘或者水汽进入第一密封法兰14和第二密封法兰15之间。

本实施例中可选地，第二臂2靠近第一副臂101的一侧设置有可以容纳第一橡胶圈4的第一凹槽，第二臂2靠近第二副臂102的一侧设置有可以容纳第二橡胶圈5的第二凹槽。

本实施例中可选地，还包括四个连接法兰18，四个连接法兰18为环形，其中两个连接法兰18的内孔转动套设于转轴13位于转轴13的第一端，另外两个所述连接法兰18的内孔转动套设于转轴13位于转轴13的第二端，第一支撑法兰11的内孔固定套设于位于转轴13第一端的两个连接法兰18，第二支撑法兰12的内孔固定套设于位于转轴13第二端的两个连接法兰18，四个连接法兰18和过线法兰16之间同轴心。四个连接法兰18起到连接的作用，由于转轴13在四个连接法兰18内孔里面转动的，当四个连接法兰18出现磨损的时候可以直接替换掉四个连接法兰18。

本实施例中可选地，转轴13为中空管状，第二臂2靠近转轴13处设置有第一通孔，转轴13内孔和第一通孔能够供线材穿过。

本实施例中可选地，过线法兰16为中空管状，第二臂2靠近过线法兰16处设置有第二通孔，过线法兰16内孔和第二通孔能够供线材穿过。

本实施例中可选地，轴承3为滚珠轴承。

本实施例中可选地，第一副臂101和第二副臂102相互远离的一面处的外壳为第一侧盖和第二侧盖，第一侧盖和第二侧盖分别通过螺栓可拆卸地固定于第一副臂101和第二副臂102。将第一侧盖和第二侧盖分别通过螺栓可拆卸地固定于第一副臂101和第二副臂102能够起到方便维护的作用，当第一副臂101或者第二副臂102内部需要维护的时候，只需要拆下第一侧盖或者第二侧盖就可以对第一副臂101或者第二副臂102内部进行维护。

本实施例中可选地，第一侧盖和第一副臂101接触的一面设置有第一软胶条，第二侧盖和第二副臂102接触的一面设置有第二软胶条。设置第一软胶条能够起到密封第一侧盖和第一副臂101之间连接处的作用，防止外界的灰尘或者水汽进入第一副臂101的内部，设置第二软胶条能够起到密封第二侧盖和第二副臂102之间连接处的作用，防止外界的灰尘或者水汽进入第二副臂102的内部。

本实施例中可选地，动力源为电机，转轴13连接电机的输出轴。

使用本实施例中的机器人关节密封结构，具有结构简单、支撑效果好和密封性能好的优点。

Claims (10)

1.一种机器人关节密封结构，其特征在于，包括：第一臂(1)、第二臂(2)、谐波减速机、轴承(3)、第一橡胶圈(4)、第二橡胶圈(5)、第一泛塞(6)和第二泛塞(7)，第一臂(1)顶端呈对向设置有第一副臂(101)和第二副臂(102)，第二臂(2)设置于第一副臂(101)和第二副臂(102)之间，谐波减速机设置于第一副臂(101)内，谐波减速机包括波发生器(8)、刚轮(9)和柔轮(10)，波发生器(8)为谐波减速机的输入端，转轴(13)的两端分别为第一端和第二端，第一支撑法兰(11)和第二支撑法兰(12)为环形，第一支撑法兰(11)和第二支撑法兰(12)的内孔分别套设于转轴(13)的第一端和第二端，波发生器(8)套设于转轴(13)的中部位于第一支撑法兰(11)和第二支撑法兰(12)之间，第一支撑法兰(11)固定于第一副臂(101)，第二支撑法兰(12)固定于第二臂(2)，柔轮(10)为中空管状，柔轮(10)的两端分别为第一端和第二端，柔轮(10)的第一端旋转套设于波发生器(8)，柔轮(10)的第二端为谐波减速机的输出端，第一橡胶圈(4)设置于第二支撑法兰(12)和第二臂(2)之间，第一橡胶圈(4)能够静密封第二支撑法兰(12)和第二臂(2)之间的连接处，柔轮(10)第二端固定于第二支撑法兰(12)远离第二臂(2)的一侧，第一密封法兰(14)和第二密封法兰(15)为环形，第二密封法兰(15)固定于柔轮(10)第二端远离第二支撑法兰(12)的一侧，刚轮(9)为环形，刚轮(9)固定于第一支撑法兰(11)并套设于柔轮(10)，第一密封法兰(14)固定于刚轮(9)，第二密封法兰(15)的内孔旋转套设于第一密封法兰(14)，第一泛塞(6)设置于第二密封法兰(15)和第一副臂(101)之间，第一泛塞(6)能够动密封第二密封法兰(15)和第一副臂(101)之间的空隙并将第一臂(1)内部空间与外部空间隔绝，过线法兰(16)的两端分别为第一端和第二端，轴承(3)的外圈连接第二副臂(102)，轴承(3)的内圈固定套设于过线法兰(16)的第一端，过线法兰(16)的第二端连接第二臂(2)，第二橡胶圈(5)设置于过线法兰(16)的第二端和第二臂(2)之间，第二橡胶圈(5)能够静密封过线法兰(16)的第二端和第二臂(2)之间的连接处，第二泛塞(7)设置于过线法兰(16)中部和第二副臂(102)之间，第二泛塞(7)能够动密封过线法兰(16)中部和第二副臂(102)之间的空隙并将第二副臂(102)内部空间与外部空间隔绝，转轴(13)、第一支撑法兰(11)、第二支撑法兰(12)、刚轮(9)、柔轮(10)的第二端、第一密封法兰(14)、第二密封法兰(15)、轴承(3)和过线法兰(16)之间同轴心，转轴(13)连接动力源的输出轴，转轴(13)能够在动力源的驱动下在第一支撑法兰(11)和第二支撑法兰(12)的内孔内旋转并驱动波发生器(8)旋转，波发生器(8)能够驱动柔轮(10)旋转，柔轮(10)能够驱动第二支撑法兰(12)和第二密封法兰(15)旋转并驱动第二臂(2)摆动。

2.根据权利要求1所述的机器人关节密封结构，其特征在于：还包括第三泛塞(17)，所述第三泛塞(17)设置于第一密封法兰(14)和第二密封法兰(15)之间，第一密封法兰(14)和第二密封法兰(15)之间通过第三泛塞(17)实现动密封。

3.根据权利要求2所述的机器人关节密封结构，其特征在于：所述第二臂(2)靠近第一副臂(101)的一侧设置有可以容纳第一橡胶圈(4)的第一凹槽，第二臂(2)靠近第二副臂(102)的一侧设置有可以容纳第二橡胶圈(5)的第二凹槽。

4.根据权利要求3所述的机器人关节密封结构，其特征在于：还包括四个连接法兰(18)，四个所述连接法兰(18)为环形，其中两个连接法兰(18)的内孔转动套设于转轴(13)位于转轴(13)的第一端，另外两个所述连接法兰(18)的内孔转动套设于转轴(13)位于转轴(13)的第二端，第一支撑法兰(11)的内孔固定套设于位于转轴(13)第一端的两个连接法兰(18)，第二支撑法兰(12)的内孔固定套设于位于转轴(13)第二端的两个连接法兰(18)，四个连接法兰(18)和过线法兰(16)之间同轴心。

5.根据权利要求4所述的机器人关节密封结构，其特征在于：所述转轴(13)为中空管状，第二臂(2)靠近转轴(13)处设置有第一通孔，转轴(13)内孔和第一通孔能够供线材穿过。

6.根据权利要求1所述的机器人关节密封结构，其特征在于：所述过线法兰(16)为中空管状，第二臂(2)靠近过线法兰(16)处设置有第二通孔，过线法兰(16)内孔和第二通孔能够供线材穿过。

7.根据权利要求1所述的机器人关节密封结构，其特征在于：所述轴承(3)为滚珠轴承。

8.根据权利要求1所述的机器人关节密封结构，其特征在于：所述第一副臂(101)和第二副臂(102)相互远离的一面处的外壳为第一侧盖和第二侧盖，第一侧盖和第二侧盖分别通过螺栓可拆卸地固定于第一副臂(101)和第二副臂(102)。

9.根据权利要求8所述的机器人关节密封结构，其特征在于：所述第一侧盖和第一副臂(101)接触的一面设置有第一软胶条，第二侧盖和第二副臂(102)接触的一面设置有第二软胶条。

10.根据权利要求1所述的机器人关节密封结构，其特征在于：所述动力源为电机，转轴(13)连接电机的输出轴。

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