密封组件和机器人制造技术

一种密封组件包括：壳体(101)，适于布置在机器人(200)的第一部件(201)的端部上并且覆盖该端部，并且包括周向耦合部段(1011)；法兰(102)，适于布置在机器人(200)的第二部件(202)的端部上并且覆盖该端部，第二部件(202)相对于第一部件(201)同轴可旋转；以及弹性密封环(103)，弹性密封环(103)包括耦合到周向耦合部段(1011)的耦合部分(1031)以及通过过盈配合布置在壳体(101)与法兰(102)之间的密封部分(1032)。密封部分(1032)的形状与壳体(101)的形状和法兰(102)的形状匹配以实现从壳体(101)到法兰(102)的无缝过渡。一种机器人包括由密封组件密封的至少一个关节。通过该密封组件，机器人的关节更容易清洁并且具有更高的耐腐蚀性。以这种方式，机器人可以用于对密封性能和卫生防护性能要求较高的食品和药品领域。领域。领域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】密封组件和机器人


[0001]本公开的实施例总体上涉及机器人，并且更具体地涉及用于机器人的密封组件。

技术介绍

[0002]密封布置或密封件是用于防止流体或固体颗粒在相邻结合表面之间泄漏并且防止诸如灰尘和湿气等外部杂质侵入设备的部件或措施。密封件可以分为静态密封件和动态密封件。静态密封件针对彼此之间没有相对运动的配合表面起作用。取决于压缩方向，静态密封可以分为轴向或径向。当表面之间存在运动时，存在动态密封。典型的运动包括往复、摆动和旋转。
[0003]例如，对于机器人的关节，关节的部件之间存在相对旋转，部件之间的传统径向密封结构可以为正常的工业过程提供稳定的密封解决方案。随着工业的发展，越来越多的机器人被应用于诸如食品、医药、健康服务等新领域。这些行业要求机器人满足严格的标准，以确保食品和药品安全。在应用于食品药品领域时，机器人的密封件、尤其是机器人关节的密封件通常是为了满足各种标准的要求而专门设计的。
[0004]WO2014087615A1涉及一种用于机器人的关节密封结构，其应用于机器人的关节，其中第二构件被插入到第一构件的圆柱形端部中并且包括设置在这些构件之间的间隙中的密封构件。
[0005]CN10228083A涉及一种旋转密封结构，其设置在自密封谐波减速器与机械臂之间以用于机械臂的旋转密封。
[0006]CN202480101U提供了一种用于机器人手腕的密封结构。手腕端盖的内腔设置有套设在前端法兰上的旋转密封环；轴承垫圈是“凸”形垫圈。
[0007]然而，上述密封结构存在各种问题，例如，不能提供组件之间的平滑或无缝过渡，并且从而不能满足食品和药品领域的各种要求。

技术实现思路

[0008]本公开的实施例提供了一种密封组件和一种机器人以至少部分解决上述和其他潜在问题。
[0009]在第一方面，提供了一种密封组件。密封组件包括：壳体，该壳体适于布置在机器人的第一部件的端部上并且覆盖该端部并且包括周向耦合部段；法兰，该法兰适于布置在机器人的第二部件的端部上并且覆盖该端部，该第二部件相对于第一部件同轴可旋转，使得至少壳体的周向耦合部段同轴地邻接和环绕法兰；以及弹性密封环，该弹性密封环包括：耦合到周向耦合部段的耦合部分；以及通过过盈配合布置在壳体与法兰之间的密封部分，密封部分的形状与壳体的形状和法兰的形状匹配以实现从壳体到法兰的无缝过渡。
[0010]通过该密封组件，机器人的关节可以更容易清洁并且具有更高的耐腐蚀性。以这种方式，机器人可以用于对密封性能和卫生防护性能要求较高的食品和药品领域。
[0011]在一些实施例中，周向耦合部段包括具有第一端部和第二端部的周向台阶，第一
端部比第二端部更靠近第一部件，第一端部的内径大于第二端部的内径。以这种方式，弹性密封环可以更牢固地安装在壳体上。
[0012]在一些实施例中，密封组件还包括布置在第一部件与弹性密封环的耦合部分之间的辅助密封环，辅助密封环弹性可变形以施加弹力以朝向周向耦合部段按压耦合部分。以这种方式，即使弹性密封环的制造精度不高，也能实现壳体与弹性密封环之间的高度密封，从而降低弹性密封环的制造成本。
[0013]在一些实施例中，密封部分的远离第一部件的端面在径向向内方向上向外倾斜或弯曲。这种布置可以促进从壳体到法兰的平滑过渡。
[0014]在一些实施例中，弹性密封环的靠近第二部件的内边缘是圆形的。这种布置可以减少密封部分与法兰的接触面积，从而减少驱动关节旋转时的功率损失。
[0015]在一些实施例中，壳体还包括形成在周向耦合部段的远离第一部件的轴向端部处的辅周向台阶，并且其中所述弹性密封环还包括与辅周向台阶接合的辅耦合部分。结果，弹性密封环103与壳体的耦合可以进一步增强。
[0016]在一些实施例中，弹性密封环利用自润滑和/或耐腐蚀材料一体地形成。以这种方式，在降低功率损耗的同时，可以进一步提高密封组件的耐腐蚀性能。
[0017]在一些实施例中，法兰集成在第二部件上。这种布置可以在提高机器人的集成度的同时提高密封性能和卫生防护性能。
[0018]在一些实施例中，壳体和法兰中的至少一项被成形为适合第一部件和第二部件中的相应一者的形状。这促进具有密封组件的关节具有更光滑的外表面。
[0019]在第二方面，提供了一种机器人。机器人包括由第一方面中提到的密封组件密封的至少一个关节。
[0020]应当理解，本“
技术实现思路
”并非旨在确定本公开的实施例的关键或基本特征，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
[0021]本公开的上述和其他目的、特征和优点将通过结合附图对本公开的示例性实施例的更详细的描述而变得更加清楚，其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。
[0022]图1示出了根据本公开的实施例的机器人的关节的分解图；
[0023]图2示出了根据本公开的实施例的机器人的关节的侧视截面图；
[0024]图3示出了图2所示的机器人的关节的左侧的放大图；以及
[0025]图4示出了根据本公开的另一实施例的机器人的关节的局部截面图。
[0026]在整个附图中，相同或相似的附图标记用于指示相同或相似的元素。
具体实施方式
[0027]现在将参考若干示例实施例来讨论本公开。应当理解，讨论这些实施例仅仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解并且因此实现本公开，而不是暗示对主题范围的任何限制。
[0028]如本文中使用的，术语“包括”及其变体将被理解为表示“包括但不限于”的开放术
语。术语“基于”应当理解为“至少部分基于”。术语“一个实施例”和“实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应当理解为“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同或相同对象。下面可以包括其他定义(明确的和隐含的)。除非上下文另有明确说明，否则术语的定义在整个描述中是一致的。
[0029]为了确保食品药品安全，很多标准被用来限制设备，诸如食品药品领域使用的机器人。例如，欧洲卫生工程与设计组(EHEDG)发布了一个名为卫生设计原则(Doc.8)的标准。卫生设计原则中的一篇要求诸如食品药品领域使用的机器人等卫生设备的密封面需要光滑或无缝并且易于清洁，防止细菌或病毒残留在上面。各个国家或地区有很多类似的标准，以确保食品和药品的安全。例如，标准EN1672
‑
2要求诸如密封在腔体中的润滑脂等流体不得泄漏以污染正在加工的食品或药品。NSF 51规定了密封件的防腐蚀要求。
[0030]用于传统常规工业领域的机器人通常不能满足这些要求。具体地，虽然一些关节采用径向密封件203以获取高密封水平，但是关节的外表面上存在难以清洁的间隙或凹槽。例如，如WO2014087615A1中公开的关节密封结构提供了在部件之间具有间隙的密封布置。进入这些间隙的灰尘或杂物难以清理，导致机器人因清理困本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种密封组件，包括：壳体(101)，适于布置在机器人(200)的第一部件(201)的端部上并且覆盖所述第一部件(201)的所述端部，并且所述壳体(101)包括周向耦合部段(1011)；法兰(102)，适于布置在所述机器人(200)的第二部件(202)的端部上并且覆盖所述第二部件(202)的所述端部，所述第二部件(202)相对于所述第一部件(201)同轴可旋转，使得至少所述壳体(101)的所述周向耦合部段(1011)同轴地邻接和环绕所述法兰(102)；以及弹性密封环(103)，包括：耦合部分(1031)，耦合到所述周向耦合部段(1011)；以及密封部分(1032)，通过过盈配合布置在所述壳体(101)与所述法兰(102)之间，所述密封部分(1032)的形状与所述壳体(101)的形状和所述法兰(102)的形状匹配以实现从所述壳体(101)到所述法兰(102)的无缝过渡。2.根据权利要求1所述的密封组件，其中所述周向耦合部段(1011)包括具有第一端部和第二端部的周向台阶，所述第一端部比所述第二端部更靠近所述第一部件(201)，所述第一端部的内径大于所述第二端部的内径。3.根据权利要求1所述的密封组件，还包括：辅助密封环(104)，布置在所述第一部件(201)与所述弹性密封环(103)的所述耦合部...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁邻鉴，曹晓东，陈恺唯，沙佳杰，哈云，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：