包括密封盖子的工业机器人的制作方法

专利2026-02-05  4


本公开总体上涉及工业机器人。具体地,提供了一种工业机器人,包括盖子和用于将盖子密封在开口中的外部密封件。


背景技术:

1、在一些处理环境中,期望维持高水平的卫生。这种处理环境的示例包括由工业机器人处置食品、饮料或药品的环境。这种处理环境中的任何卫生问题都可能导致严重后果。出于这个原因,经常每天对机器人及其周围环境执行全面清洁。典型的清洁程序包括用包含化学试剂的热水进行高压清洗,诸如强酸性或强碱性洗涤剂和消毒剂。

2、工业机器人通常包括其移动部分之间的密封件,以防止介质从相对于机器人的外部区域进入机器人的内部区域,反之亦然。当水到达内部区域时,腐蚀会加速,并且污染物可能会被水带到内部区域。检测机器人的内部区域中的这种泄漏是困难的,因此可能在长时间段内进展而不会被注意到。变速箱泄漏也是工业机器人中发生的常见问题。当密封溶液不足时,食品级润滑剂可能在内部区域中受到污染,并且通过密封件到达外部区域。

3、us2019193262 a1公开了一种气封的铰接臂装置,包括第一臂段、第二臂段和中间弯管接头。弯管接头包括弯管外壳和弯管帽。静态密封构件包括o形环密封件,该o形环密封件被放置在弯管帽的一部分和弯管外壳的一部分内形成的外部可接近通道中。

4、由于us2019193262 a1中的密封构件包围弯管外壳,因此可能必须从弯管外壳周围的若干不同方向接近密封构件,例如以调查健康状态并且清洁密封构件。在任何情况下,接近密封构件都是复杂的。而且,由于密封构件围绕弯管外壳,所以铰接臂装置停止在密封构件的一部分难以接近的位置中的风险增加。


技术实现思路

1、本发明的一个目的是提供一种改进的工业机器人,该工业机器人包括外部密封件,该外部密封件被配置为当盖子被装配在开口中时密封在基座结构与盖子之间。

2、通过根据所附权利要求1所述的工业机器人来实现这个目的。

3、本发明基于以下认识,即,当可以从单个点查看外部密封件的整个外部部分时,可以更高效地对外部密封件进行健康检查、清洁和/或维护。

4、根据本发明,提供了一种工业机器人,包括:基座结构,具有开口;盖子,被配置为装配在开口中;以及外部密封件,当盖子被装配在开口中时,桥接基座结构与盖子之间的间隙。外部密封件在间隙内形成从单个视角完全可见的闭合路径。

5、工业机器人能够改进对外部密封件的接近。例如,可以手动或通过机器视觉更高效地控制外部密封件的健康状态。从而可以更容易地确保外部密封件按预期执行。

6、此外,可以更高效地进行外部密封件的清洁,特别是如果执行与工业机器人的其他部分不同的外部密封件的专用清洁操作。这有助于更高效的清洁和更高水平的清洁度。

7、外部密封件可靠地确保水和冲洗化学品不会从工业机器人的外部区域进入开口,并且工业机器人的内部区域中的开口内部的任何油或压缩空气不会到达外部区域。因此,工业机器人具有非常卫生的设计。

8、当盖子被装配在开口中时,盖子相对于基座结构是静止的。因此,外部密封件是静态密封件。

9、外部密封件包围盖子,并且间隙将盖子与基座结构分离。通过这种方式,可以避免盖子与基座结构之间的任何外部直接接触。在许多现有技术的工业机器人中,盖子被设计有外部的金属到金属接触。由于该领域的细菌生长风险,卫生工业机器人不想要这样做。

10、通过移除盖子,可以通过开口接近内部区域来执行各种任务。这种任务的示例包括连接电连接器、拧紧电缆线束、接近油塞、接近电机或变速箱进行维护以及组件的状态监测。因此,盖子可以是维修盖子。

11、盖子和开口可以具有对应的形状。盖子和开口例如可以是圆的,诸如椭圆形或圆形。

12、基座结构和盖子中的每个可以由金属制成,诸如钛、铝或不锈钢,例如aisi 316或aisi 316l不锈钢。

13、基底结构和盖子中的每个可以是整体的主体,即,由单件材料形成。基座结构和盖子可以是刚性的。基座结构和盖子中的每个可以由金属制成,诸如钛、铝或不锈钢,例如aisi 316或aisi 316l不锈钢。

14、外部密封件可以由橡胶制成。合适的橡胶的示例包括根据astm标准d-1418的m级橡胶,诸如epdm(乙烯丙烯二烯单体)橡胶。备选地或附加地,外部密封件可以由食品级材料制成,诸如符合fda(食品和药物管理局)的材料,即,满足fda关于安全、直接接触食品的所有指南的材料。根据一个变体,外部密封件满足iec(国际电工委员会)标准60529和/或根据德国标准din 40050-9的ip69k评级。

15、在整个本公开中,盖子可以是盖。基座结构可以由工业机器人的外壳构成,或者形成其一部分。

16、当盖子被装配在开口中时,外部密封件可以被压缩在基座结构与盖子之间。通过这种方式,进一步提高了密封性。

17、基座结构可以包括基座外表面,并且盖子可以包括盖子外表面。在这种情况下,当盖子被装配在开口中时,基座外表面和盖子外表面可以紧邻外部密封件基本上彼此齐平或者彼此齐平。通过这种方式,污染物积聚在外部密封件的区域中的风险降低,并且可以改进工业机器人的清洁。

18、基座外表面和盖子外表面中的每个都面向工业机器人的外部区域。基座外表面和/或盖子外表面可以是平坦的或弯曲的,诸如凸起的。

19、外部密封件可以包括密封件外表面,当盖子被装配在开口中时,该密封件外表面与基座外表面和盖子外表面基本上齐平或者齐平。通过这种方式,外部密封件确保在基座外表面与盖子外表面之间没有未密封的间隙。从而进一步改进了卫生设计。

20、密封件外表面可以面向工业机器人的外部区域。密封件外表面可以是平坦的或弯曲的,诸如凸起的。

21、外部密封件可以具有截锥体的形状,或者类似于截锥体。在任何情况下,截锥体的假想顶点可以被定位在内部区域中。因此,外部密封件可以在密封件外表面处更宽。外部密封件的外圆周在密封件外表面处可以比在密封件外表面之后(即,进一步朝向内部区域)更大。备选地或附加地,外部密封件的内圆周可以在密封件外表面处比在密封件外表面之后更大。通过这些方式,外部密封件的形状促进压缩,以提供严密密封和卫生设计。

22、开口可以限定深度方向。开口可以沿着深度方向的至少一部分具有恒定的横截面轮廓。开口可以例如限定与深度方向一致的中心轴。中心轴可以例如由开口的几何中心点限定。

23、当盖子被装配在开口中时,盖子外表面可以基本上横向于或横向于深度方向。备选地或附加地,基底外表面可以基本上横向于或横向于深度方向。

24、当盖子被装配在开口中时,外部密封件可以在与深度方向平行的方向上被压缩。当外部密封件被装配在开口中时,外部密封件可以例如在相对于中心轴的轴向方向上被压缩。

25、当盖子被装配在开口中时,外部密封件可以在横向于深度方向的方向上被压缩。外部密封件可以例如在相对于开口的中心轴的径向方向上被压缩。

26、盖子可以包括用于容纳外部密封件的盖槽。盖槽可以是弯曲的和/或凹入的。盖槽可以面向远离盖子外表面的位置的方向。盖槽可以附加地背向中心轴。在盖子是平坦的情况下,盖槽可以位于与盖子外表面平行的平面中。

27、基座结构可以包括用于容纳外部密封件的基座槽。基座槽可以是弯曲的和/或凹入的。当盖子被装配在开口中时,基座槽可以面向朝向盖子外表面的位置的方向。基座槽可以附加地面向中心轴。在基座外表面是平坦的情况下,基座槽可以位于与基座外表面平行的平面中。基座槽可以面向盖槽。

28、工业机器人还可以包括次级密封件,该次级密封件被配置为当盖子被装配在开口中时密封基座结构与盖子之间。次级密封件可以被定位在中心轴与外部密封件之间。次级密封件充当备用密封件。次级密封件可以是或者可以不是食品级密封件。当盖子被装配在开口中时,次级密封件可以在横向于深度方向的方向上被压缩,诸如在相对于中心轴的径向方向上。

29、盖子可以包括次级槽,并且次级密封件可以就座在次级槽中。次级槽可以背向中心轴。

30、盖子可以包括轴环。次级槽可以被提供在轴环中。轴环可以在远离盖子外表面并且朝向内部区域的方向上突出。轴环可以被定位在中心轴与外部密封件之间。次级密封件可以包围整个轴环。

31、工业机器人还可以包括紧固件,该紧固件被配置为当盖子被装配在开口中时将盖子稳固至基座结构。紧固件可以被定位在外部密封件内部,诸如在次级密封件与外部密封件之间或次级密封件内部。工业机器人可以包括一个或若干这种紧固件。

32、紧固件可以是螺纹紧固件,用于通过盖子中的通孔并且螺纹接合基座结构。螺纹紧固件的示例包括螺钉和螺栓。

33、工业机器人还可以包括垫圈,该垫圈被配置为被定位在紧固件与盖子之间。垫圈可以由硫化橡胶制成,或者可以包括硫化橡胶,例如在径向外侧。

34、紧固件可以包括头部。在这种情况下,头部可以与垫圈重叠。

35、工业机器人可以包括由多个接头互连的多个连杆。基座结构可以被固定至连杆中的一个连杆。


技术特征:

1.一种工业机器人(10),包括:

2.根据权利要求1所述的工业机器人(10),其中所述基座结构(24)包括基座外表面(28),其中所述盖子(26)包括盖子外表面(30),并且其中当所述盖子(26)被装配在所述开口(36)中时,所述基座外表面(28)和所述盖子外表面(30)紧邻所述外部密封件(32)基本上彼此齐平。

3.根据权利要求2所述的工业机器人(10),其中当所述盖子(26)被装配在所述开口(36)中时,所述外部密封件(32)包括与所述基座外表面(28)和所述盖子外表面(30)基本上齐平的密封件外表面(40)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的工业机器人(10),其中所述开口(36)限定深度方向(38)。

5.根据权利要求4所述的工业机器人(10),其中当所述盖子(26)被装配在所述开口(36)中时,所述盖子外表面(30)基本上横向于所述深度方向(38)。

6.根据权利要求4或5所述的工业机器人(10),其中当所述盖子(26)被装配在所述开口(36)中时,所述外部密封件(32)在与所述深度方向(38)平行的方向上被压缩。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的工业机器人(10),其中当所述盖子(26)被装配在所述开口(36)中时,所述外部密封件(32)在横向于所述深度方向(38)的方向上被压缩。

8.根据前述权利要求中任一项所述的工业机器人(10),其中所述盖子(26)包括盖槽(52),用于容纳所述外部密封件(32)。

9.根据权利要求8所述的工业机器人(10),其中所述盖槽(52)面向远离所述盖子外表面(30)的位置的方向。

10.根据前述权利要求中任一项所述的工业机器人(10),其中所述基座结构(24)包括基座槽(54),用于容纳所述外部密封件(32)。

11.根据权利要求10所述的工业机器人(10),其中当所述盖子(26)被装配在所述开口(36)中时,所述基座槽(54)面向所述盖子外表面(30)的位置的方向。

12.根据前述权利要求中任一项所述的工业机器人(10),还包括次级密封件(48),所述次级密封件(48)被配置为当所述盖子(26)被装配在所述开口(36)中时密封在所述基座结构(24)与所述盖子(26)之间。

13.根据从属于权利要求4时的权利要求11所述的工业机器人(10),其中当所述盖子(26)被装配在所述开口(36)中时,所述次级密封件(48)在横向于所述深度方向(38)的方向上被压缩。

14.根据权利要求11或12所述的工业机器人(10),其中所述盖子(26)包括次级槽(56),并且其中所述次级密封件(48)就座在所述次级槽(56)中。

15.根据前述权利要求中任一项所述的工业机器人(10),其中所述工业机器人(10)包括由多个接头(20a至20g)互连的多个连杆(18a至18g),并且其中所述基座结构(24)被固定至所述连杆(18a至18g)中的一个连杆。

16.根据前述权利要求中任一项所述的工业机器人(10),其中所述外部密封件(32)是静态密封件。


技术总结
一种工业机器人(10)包括:基座结构(24),具有开口(36);盖子(26),被配置为装配在开口(36)中;以及外部密封件(32),当盖子(26)被装配在开口(36)中时,桥接基座结构(24)与盖子(26)之间的间隙(51)。外部密封件(32)在间隙(51)内形成从单个视角完全可见的闭合路径。

技术研发人员:托马斯·博托尔德,李尚华
受保护的技术使用者:ABB瑞士股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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