机械臂和机器人的制作方法

1.本实用新型涉及机械臂技术领域，尤其是涉及一种机械臂和机器人。


背景技术：

2.机械臂是一种能够半自主或者全自主工作的机器装置，具有感知、决策、执行等基本特征，可辅助甚至代替人类完成危险、繁重、复杂的工作。机械臂具有多个关节的连接臂，关节和连接臂之间由于材料和工艺的限制，在连接后不可避免地会存在缝隙，外界异物易通过关节和连接臂之间的缝隙进入机械臂内，从而腐蚀机械臂。
3.在相关技术中，通过在关节和连接臂之间设置密封件，使密封件将关节和连接臂之间的缝隙密封，但是，仅仅设置密封件，密封件与关节和连接臂之间的缝隙的贴合不够紧密，密封件对关节和连接臂之间的密封性不足。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种机械臂，该机械臂的密封性更好，结构更加稳定可靠。
5.本实用新型进一步地提出了一种机器人。
6.根据本实用新型的机械臂，包括：关节模组，所述关节模组包括：外壳，所述外壳设置有密封凸缘；连接臂，所述连接臂的端部设置有台阶部，所述台阶部配合在所述密封凸缘内，所述台阶部和所述密封凸缘之间限定出第一容纳槽；密封件，所述密封件设置于所述第一容纳槽中，所述密封件的两个侧表面分别贴设在所述台阶部和所述密封凸缘上，所述密封件内设置有第二容纳槽；挤压件，所述挤压件设置于所述第二容纳槽中，所述挤压件挤压所述密封件，以使所述密封件的两个所述侧表面分别与所述台阶部和所述密封凸缘紧密贴合。
7.由此，通过将密封件设置于连接臂的台阶部和外壳的密封凸缘之间限定出的第一容纳槽中，并且将挤压件设置于密封件上的第二容纳槽中，使挤压件挤压密封件，从而可以提升密封件对密封凸缘和台阶部之间的密封性。
8.在本实用新型的一些示例中，在径向向外的方向上，所述第二容纳槽的截面宽度呈递增趋势，所述挤压件的截面宽度呈递增趋势。
9.在本实用新型的一些示例中，所述第二容纳槽的截面形状为楔形，所述挤压件的截面形状也对应为楔形。
10.在本实用新型的一些示例中，所述第二容纳槽的深度大于所述挤压件的厚度。
11.在本实用新型的一些示例中，所述第二容纳槽的底壁与所述挤压件的底壁之间留有间隙，所述第二容纳槽的底壁宽度小于所述挤压件的底壁宽度。
12.在本实用新型的一些示例中，所述第二容纳槽的外径为d1且内径为d2，所述挤压件的内径为d3，d1、d2和d3满足关系式：d2＜d3＜d1。
13.在本实用新型的一些示例中，所述密封件包括第一密封部、第二密封部和连接部，
所述连接部连接在所述第一密封部和所述第二密封部之间且与所述第一密封部和所述第二密封部共同限定出所述第二容纳槽，所述第一密封部朝向所述密封凸缘的一侧表面与所述密封凸缘紧密贴合，所述第二密封部朝向所述台阶部的一侧表面与所述台阶部紧密贴合。
14.在本实用新型的一些示例中，所述密封件为弹性密封圈，所述挤压件为硬质挤压环。
15.在本实用新型的一些示例中，所述密封件为聚四氟乙烯密封圈。
16.根据本实用新型实施例的机机器人，包括：以上所述的机械臂。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1是根据本实用新型实施例的机械臂的示意图；
20.图2是根据本实用新型实施例的机械臂的示意图；
21.图3是根据本实用新型实施例的机械臂的局部剖视图；
22.图4是图3中b区域的示意图；
23.图5是根据本实用新型实施例的机械臂的局部爆炸图；
24.图6是根据本实用新型实施例的关节模组的示意图；
25.图7是根据本实用新型实施例的连接臂的示意图。
26.附图标记：
27.100、机械臂；
28.10、关节模组；11、外壳；111、密封凸缘；
29.20、连接臂；21、台阶部；23、第一容纳槽；
30.30、密封件；31、第二容纳槽；32、第一密封部；33、第二密封部；34、连接部；
31.40、挤压件；41、间隙。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
33.下面参考图1-图7描述根据本实用新型实施例的机械臂100，机械臂100可以应用于机器人。
34.结合图1-图7所示，根据本实用新型实施例的机械臂100可以主要包括：关节模组 10、连接臂20、密封件30和挤压件40，其中，关节模组10包括：外壳11，外壳11 设置有密封凸缘111，连接臂20的端部设置有台阶部21，台阶部21配合在密封凸缘111 内。具体地，在关节模组10与连接臂20的连接固定的过程中，通过关节模组10的外壳11上的密封凸缘111与连接臂20上的台阶部21的配合，可以实现连接臂20和关节模组10之间的初步密封，但是，由于连接臂20和关节模组10的外壳11的材料和工艺等客观因素的限制，密封凸缘111和台阶部
21之间不可避免地会出现缝隙，在机械臂 100的实际工作中，外界异物易通过密封凸缘111和台阶部21之间的缝隙进入机械臂 100内，造成机械臂100内部结构被腐蚀，并且发生损坏。
35.结合图4和图5所示，因此，台阶部21和密封凸缘111之间限定出第一容纳槽23，密封件30设置于第一容纳槽23中，密封件30的两个侧表面分别贴设在台阶部21和密封凸缘111上。具体地，通过在台阶部21和密封凸缘111之间限定出第一容纳槽23，在将密封件30设置于第一容纳槽23中后，密封件30的两个侧表面将分别贴设在台阶部21和密封凸缘111上，如此设置，一方面可以使密封件30的两个侧表面将台阶部21 和密封凸缘111之间可能存在缝隙的位置密封住，从而提升台阶部21和密封凸缘111 之间连接配合的密闭性，进而可以提升机械臂100的结构可靠性，另一方面，第一容纳槽23可以使密封件30的安装设置更加稳定牢固，这样可以防止密封件30从台阶部21 和密封凸缘111之间发生脱落，可以进一步地提升密封件30密封台阶部21和密封凸缘 111之间的缝隙的可靠性。
36.但是，仅仅凭借密封件30的两个侧表面分别与台阶部21和密封凸缘111的贴设，虽然可以对台阶部21和密封凸缘111之间的缝隙起到一定的密封作用，但是密封件30 与台阶部21和密封凸缘111之间贴设的贴合力无法得到保证，当密封件30遇到特殊情况，并且无法与台阶部21和密封凸缘111紧密贴合时，密封件30对台阶部21和密封凸缘111的密封作用便会降低，机械臂100的结构可靠性也将随之降低。
37.结合图4所示，因此，密封件30内设置有第二容纳槽31，挤压件40设置于第二容纳槽31中，挤压件40挤压密封件30，以使密封件30的两个侧表面分别与台阶部21 和密封凸缘111紧密贴合。具体地，通过在密封件30上设置第二容纳槽31，并且使挤压件40设置于第二容纳槽31中，如此设置，一方面挤压件40可以挤压密封件30，从而可以使挤压件40提升密封件30的两个侧表面分别与台阶部21和密封凸缘111贴设的贴合力，进而可以进一步地提升密封件30将台阶部21和密封凸缘111之间的缝隙密封的可靠性，可以进一步地提升机械臂100的结构可靠性，另一方面，将挤压件40设置于密封件30的第一容纳槽23中，不仅可以提升挤压件40在密封件30上安装设置的牢固性，而且还可以进一步地提升挤压件40对密封件30的挤压作用，从而可以进一步地提升挤压件40的可靠性。
38.由此，通过将密封件30设置于连接臂20的台阶部21和外壳11的密封凸缘111之间限定出的第一容纳槽23中，并且将挤压件40设置于密封件30上的第二容纳槽31中，使挤压件40挤压密封件30，从而可以提升密封件30对密封凸缘111和台阶部21之间的密封性。
39.结合图4所示，在径向向外的方向上，第二容纳槽31的截面宽度呈递增趋势，挤压件40的截面宽度呈递增趋势。具体地，在径向向外的方向上，第二容纳槽31的截面宽度和挤压件40的截面宽度均呈递增趋势，挤压件40朝向第二容纳槽31的径向向内的方向慢慢挤压移动，从而实现挤压件40在第二容纳槽31中的安装设置，在挤压件40 刚刚进入第二容纳槽31时，挤压件40的径向内端截面宽度较小，第二容纳槽31的径向外端截面宽度较大，这样可以方便挤压件40进入第二容纳槽31，从而可以提升挤压件40安装设置的便利性与准确性。
40.进一步地，在挤压件40逐渐进入第二容纳槽31的过程中，挤压件40的截面宽度逐渐增大，第二容纳槽31的截面宽度逐渐减小，这样可以使挤压件40与密封件30之间的挤压力逐渐增大，如此设置，一方面可以保证挤压件40对密封件30挤压效果，从而可以提升密封件30分别与台阶部21和密封凸缘111之间的贴合力，进而可以提升密封件30对台阶部21和
密封凸缘111之间的缝隙的密封性，另一方面，挤压件40与密封件30之间的挤压为逐渐增大，这样可以提升将挤压件40设置于第二容纳槽31中的顺畅性与稳定性，可以防止挤压件40与密封件30之间的挤压力过大，导致挤压件40无法在第二容纳槽31中安装设置，这样可以优化密封件30和挤压件40的结构设计。
41.结合图4和图5所示，第二容纳槽31的截面形状为楔形，挤压件40的截面形状也对应为楔形，如此设置，不仅可以方便第二容纳槽31和挤压件40的加工制造，可以降低密封件30和挤压件40的生产制造的难度，而且还可以在保证挤压件40与第二容纳槽31之间的配合稳定顺畅的前提下，提升密封件30和挤压件40的结构稳定性。
42.结合图4所示，第二容纳槽31的深度大于挤压件40的厚度。具体地，将第二容纳槽31的深度设置地大于挤压件40的厚度，挤压件40在安装设置于第二容纳槽31后，挤压件40并没有将第二容纳槽31装满，第二容纳槽31中仍然存在空余的空间，如此，在挤压件40或者密封件30受到外界环境等客观因素的影响发生变形时，第二容纳槽31 中空余的空间将避让挤压件40的形变，从而可以使挤压件40在第二容纳槽31中的安装设置更加稳定可靠。
43.结合图4所示，第二容纳槽31的底壁与挤压件40的底壁之间留有间隙41，第二容纳槽31的底壁宽度小于挤压件40的底壁宽度。具体地，通过使第二容纳槽31的底壁和挤压件40的底壁间隔设置，使两者的底壁之间留有间隙41，这样可以防止挤压件40 的底壁与第二容纳槽31的底壁抵接，密封件30处于第二容纳槽31底壁的位置对挤压件40的底壁产生的反作用力会减小挤压件40对密封件30的两个侧表面的挤压力，甚至使挤压件40从第二容纳槽31中弹出，导致挤压件40和密封件30之间的连接配合不稳定，这样可以进一步地优化密封件30和挤压件40的结构设计。需要说明的是，密封件30和挤压件40在受到外界环境等客观因素的影响发生变形时，密封件30处于第二容纳槽31底壁的位置和挤压件40的底壁发生抵接，造成挤压件40从第二容纳槽31中落出，这样可以进一步地优化挤压件40和密封件30的结构设计。
44.另外，第二容纳槽31的底壁宽度小于挤压件40的底壁宽度，这样可以进一步地确保第二容纳槽31的底壁与挤压件40的底壁无法抵接接触，从而可以进一步地提升挤压件40的结构可靠性。
45.进一步地，第二容纳槽31的外径为d1，并且第二容纳槽31的内径为d2，挤压件 40的内径为d3，d1、d2和d3满足关系式：d2＜d3＜d1。具体地，将挤压件40的内径设置地小于第二容纳槽31的外径，这样可以保证挤压件40始终存在一部分位于第二容纳槽31内，对密封件30的两个侧表面进行挤压，可以保证挤压件40对密封件30的挤压效果，从而可以优化挤压件40和密封件30的结构设计，进一步地，将挤压件40的内径设置地大于第二容纳槽31的内径，这样可以在保证挤压件40对密封件30的两个侧表面的挤压效果的前提下，进一步地确保挤压件40的底壁与第二容纳槽31的底壁之间存在间隙41，防止挤压件40的底壁与第二容纳槽31的底壁相接触挤压，造成挤压件 40存在从第二容纳槽31中落出的风险，这样可以进一步地优化挤压件40和密封件30 的结构设计，可以提升机械臂100的结构可靠性。
46.结合图4所示，密封件30可以主要包括第一密封部32、第二密封部33和连接部34，连接部34连接在第一密封部32和第二密封部33之间，并且连接部34与第一密封部32 和第二密封部33共同限定出第二容纳槽31，第一密封部32朝向密封凸缘111的一侧表面与密封凸缘111紧密贴合，第二密封部33朝向台阶部21的一侧表面与台阶部21紧密贴合。具体地，
通过将连接部34连接在第一密封部32和第二密封部33之间，并且使连接部34与第一密封部32和第二密封部33共同形成第二容纳槽31，如此设置，不仅可以提升密封件30整体的结构稳定性，而且还可以使密封件30的结构简单，可以降低机械臂100生产制造的难度。
47.另外，将第一密封部32朝向密封凸缘111的一侧表面与密封凸缘111紧密贴合，第二密封部33朝向台阶部21的一侧表面与台阶部21紧密贴合，这样不仅可以使第一密封部32和第二密封部33分别对密封凸缘111和台阶部21的密封更加直接，而且还可以进一步地提升第一密封部32和第二密封部33分别对密封凸缘111和台阶部21密封的可靠性与稳定性。
48.进一步地，密封件30为弹性密封圈，挤压件40为硬质挤压环。具体地，将密封件 30设置为弹性密封圈，可以使密封件30的两个侧表面与台阶部21和密封凸缘111弹性抵接密封，这样可以进一步地提升密封件30将台阶部21和密封凸缘111之间的缝隙密封地更加严密，可以提升密封件30的结构可靠性。进一步地，将挤压件40设置为硬质挤压环，如此设置，不仅可以提升挤压件40对密封件30的挤压效果，防止挤压件40 在挤压密封件30时自身产生的弹力降低挤压件40对密封件30的挤压力，从而降低挤压件40对密封件30密封性提升的效果，可以保证挤压件40对密封件30的密封性能提升的可靠性，而且还可以防止挤压件40在挤压密封件30使产生的弹力使挤压件40从第二容纳槽31中弹出，可以提升挤压件40在第二容纳槽31中的稳定性和可靠性。
49.密封件30为聚四氟乙烯密封圈。具体地，将密封件30设置成聚四氟乙烯密封件，聚四氟乙烯具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力，这样不仅可以提升密封件30对台阶部21和密封凸缘111之间的缝隙密封的可靠性，而且密封件30优良的耐腐蚀性可以使机械臂100在极端条件下工作时，依然保持稳定，并且可以防止腐蚀性的物质通过密封件30进入机械臂100的内部，这样可以提升密封件30的可靠性，以及可以提升机械臂100的性能。
50.进一步地，硬质挤压环在周向上设置有缺口，如此设置，通过在硬质挤压环上设置缺口，一方面可以对硬质挤压环起到减重的作用，可以在一定程度上使机械臂100更加轻量化，另一方面，在硬质挤压环受冷发生缩紧时，缺口可以避让硬质挤压环周向上的缩紧形变，即硬质挤压环可以通过缩小缺口来使周向上的缩紧更加稳定，防止硬质挤压环周向上的缩紧导致硬质挤压环自身结构在周向上挤压过度，造成断裂，这样可以有效地提升硬质挤压环的结构稳定性，可以优化硬质挤压环的结构设计。
51.根据本实用新型实施例的机器人可以主要包括：上述机械臂100，将上述机械臂100 应用于机器人上，可以提升机器人的密封性能，可以防止外界异物从机器人的关节模组 10和连接臂20之间的缝隙中进入机器人内部，导致机器人的损坏，这样不仅可以提升机器人的结构可靠性，而且还可以提升机器人的使用寿命。
52.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
53.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
54.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。