CN107984496B - 一种机械臂的平衡机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机械臂的平衡机构，包括主基座、滑动块、拉索及固定座；所述固定座上设有至少一个弹力机构，弹力机构包括导柱应变弹簧，滑动块与导柱滑动连接，滑动块上设有第一滑轮，第一滑轮包括第一轮体；固定座上设有第二滑轮，第二滑轮包括第二轮体，主基座上设有滑轮组，滑轮组包括若干第三轮体，固定端与固定座连接，连接端依次绕过第一轮体、穿过穿索孔、绕过第二轮体及绕过至少一个第三轮体。本发明的有益效果是：结构合理，能有效对机械臂进行辅助支持，可有效提升机械臂工作过程中的稳定性，避免机械臂因受力过大而导致发生偏移甚至受损；重量/平衡力比小；体积小，方便安装；结构简单，维护方便。

Description

一种机械臂的平衡机构
技术领域
本发明属于机械手技术领域，尤其涉及一种机械臂的平衡机构。
背景技术
随着技术的发展和生活的进步，在生产制造行业中，各类机械手、机器人已经得到了较为广泛的应用。机械手、机器人是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、转运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。机械臂作为机械手、机器人的重要组成部分，在工作过程中，会受到各种方向的力。当抓取转运的物件较重时，或机械臂本身较重时，机械臂容易因受力过大而导致发生偏移甚至受损。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的不足，提供了一种结构合理，能有效对机械臂进行辅助支持，可有效提升机械臂工作过程中的稳定性，避免机械臂因受力过大而导致受损的机械臂的平衡机构。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种机械臂的平衡机构，包括
主基座、滑动块、拉索及设置在主基座上的固定座；
所述固定座上设有至少一个弹力机构，弹力机构包括与固定座连接的导柱及套设在导柱外的应变弹簧，滑动块与导柱滑动连接，滑动块的滑动方向平行于导柱轴向，应变弹簧一端接触固定座，应变弹簧另一端接触滑动块，滑动块上设有第一滑轮，第一滑轮包括第一轮体；
固定座上设有第二滑轮，第二滑轮包括第二轮体，主基座上设有滑轮组，滑轮组包括若干第三轮体，拉索一端为固定端，拉索另一端为用于连接机器人活动臂的连接端，固定座上设有穿索孔，固定端与固定座连接，穿索孔处在第一滑轮与第二滑轮之间，连接端依次绕过第一轮体、穿过穿索孔、绕过第二轮体及绕过至少一个第三轮体。
作为优选，所述弹力机构数目为两个，导柱一端与固定座连接，滑动块与导柱另一端滑动连接，各导柱平行布置。
作为优选，所述第一滑轮还包括与滑动块连接的第一轮座，第一轮体与第一轮座转动连接，第二滑轮还包括与固定座连接的第二轮座，第二轮体与第二轮座转动连接，第一轮体轴线垂直于第二轮体轴线。
作为优选，所述滑轮组包括的第三轮体数目为两个，各第三轮体轴线平行，滑轮组还包括与主基座连接的第三轮座，第三轮体与第三轮座转动连接，第三轮体轴线垂直于第一轮体轴线，第三轮体轴线垂直于第二轮体轴线。
作为优选，所述导柱通过直线轴承与滑动块滑动连接。
作为优选，所述弹力机构还包括螺钉，在一个弹力机构中，导柱通过螺钉与固定座连接，导柱与螺钉同轴布置，螺钉穿过固定座，螺钉与固定座螺纹配合，螺钉与导柱螺纹配合。
作为优选，所述拉索为钢丝绳，拉索处在固定端与第一滑轮之间的部分为起始段，拉索处在第一滑轮与穿索孔之间的部分为第一过渡段，起始段平行于第一过渡段，起始段平行于导柱轴线。
本发明的有益效果是：结构合理，能有效对机械臂进行辅助支持，可有效提升机械臂工作过程中的稳定性，避免机械臂因受力过大而导致发生偏移甚至受损；重量/平衡力比小；体积小，方便安装；结构简单，维护方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的一个剖视图；
图3是图1中A处的放大图。
图中：主基座1、滑动块2、拉索3、起始段3a、第一过渡段3b、固定座4、穿索孔4a、导柱51、直线轴承511、应变弹簧52、螺钉53、第一滑轮61、第一轮体611、第一轮座612、第二滑轮62、第二轮体621、第二轮座622、滑轮组63、第三轮体631、第三轮座632。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1至图3所示的实施例中，一种机械臂的平衡机构，包括
主基座1、滑动块2、拉索3及设置在主基座上的固定座4；所述固定座上设有至少一个弹力机构，弹力机构包括与固定座连接的导柱51及套设在导柱外的应变弹簧52，滑动块与导柱滑动连接，滑动块的滑动方向平行于导柱轴向，应变弹簧一端接触固定座，应变弹簧另一端接触滑动块，滑动块上设有第一滑轮61，第一滑轮包括第一轮体611；固定座上设有第二滑轮62，第二滑轮包括第二轮体621，主基座上设有滑轮组63，滑轮组包括若干第三轮体631，拉索一端为固定端，拉索另一端为用于连接机器人活动臂的连接端，固定座上设有穿索孔4a，固定端与固定座连接，穿索孔处在第一滑轮与第二滑轮之间，连接端依次绕过第一轮体、穿过穿索孔、绕过第二轮体及绕过至少一个第三轮体。所述弹力机构数目为两个，导柱一端与固定座连接，滑动块与导柱另一端滑动连接，各导柱平行布置。所述第一滑轮还包括与滑动块连接的第一轮座612，第一轮体与第一轮座转动连接，第二滑轮还包括与固定座连接的第二轮座622，第二轮体与第二轮座转动连接，第一轮体轴线垂直于第二轮体轴线。所述滑轮组包括的第三轮体数目为两个，各第三轮体轴线平行，滑轮组还包括与主基座连接的第三轮座632，第三轮体与第三轮座转动连接，第三轮体轴线垂直于第一轮体轴线，第三轮体轴线垂直于第二轮体轴线。所述导柱通过直线轴承511与滑动块滑动连接。所述弹力机构还包括螺钉53，在一个弹力机构中，导柱通过螺钉与固定座连接，导柱与螺钉同轴布置，螺钉穿过固定座，螺钉与固定座螺纹配合，螺钉与导柱螺纹配合。所述拉索为钢丝绳，拉索处在固定端与第一滑轮之间的部分为起始段3a，拉索处在第一滑轮与穿索孔之间的部分为第一过渡段3b，起始段平行于第一过渡段，起始段平行于导柱轴线。
本发明中，拉索一端(固定端)是与固定座连接的，另一端(连接端)可与机器人活动臂(机械臂)或其它需要进行平衡的运动部件进行连接。以拉索与机械臂连接为例，工作时，机械臂运动，拉动拉索，带动滑动块向着固定座移动(导柱通过直线轴承与滑动块滑动连接，所以滑动块可以沿着导柱滑动)，滑动块将应变弹簧压缩，应变弹簧提供反向的支持力(平衡力)，避免机械臂受到单一方向的过大的力，从而可对机械臂进行有效保护。当机械臂开始复位时，在应变弹簧作用下，本发明中各结构也可自动复位。

Claims (4)

1.一种机械臂的平衡机构，其特征是，包括
主基座、滑动块、拉索及设置在主基座上的固定座；
所述固定座上设有至少一个弹力机构，弹力机构包括与固定座连接的导柱及套设在导柱外的应变弹簧，滑动块与导柱滑动连接，滑动块的滑动方向平行于导柱轴向，应变弹簧一端接触固定座，应变弹簧另一端接触滑动块，滑动块上设有第一滑轮，第一滑轮包括第一轮体；
固定座上设有第二滑轮，第二滑轮包括第二轮体，主基座上设有滑轮组，滑轮组包括若干第三轮体，拉索一端为固定端，拉索另一端为用于连接机器人活动臂的连接端，固定座上设有穿索孔，固定端与固定座连接，穿索孔处在第一滑轮与第二滑轮之间，连接端依次绕过第一轮体、穿过穿索孔、绕过第二轮体及绕过至少一个第三轮体；
所述第一滑轮还包括与滑动块连接的第一轮座，第一轮体与第一轮座转动连接，第二滑轮还包括与固定座连接的第二轮座，第二轮体与第二轮座转动连接，第一轮体轴线垂直于第二轮体轴线；
所述滑轮组包括的第三轮体数目为两个，各第三轮体轴线平行，滑轮组还包括与主基座连接的第三轮座，第三轮体与第三轮座转动连接，第三轮体轴线垂直于第一轮体轴线，第三轮体轴线垂直于第二轮体轴线；
所述弹力机构数目为两个，导柱一端与固定座连接，滑动块与导柱另一端滑动连接，各导柱平行布置。
2.根据权利要求1所述的一种机械臂的平衡机构，其特征是，所述导柱通过直线轴承与滑动块滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种机械臂的平衡机构，其特征是，所述弹力机构还包括螺钉，在一个弹力机构中，导柱通过螺钉与固定座连接，导柱与螺钉同轴布置，螺钉穿过固定座，螺钉与固定座螺纹配合，螺钉与导柱螺纹配合。
4.根据权利要求1所述的一种机械臂的平衡机构，其特征是，所述拉索为钢丝绳，拉索处在固定端与第一滑轮之间的部分为起始段，拉索处在第一滑轮与穿索孔之间的部分为第一过渡段，起始段平行于第一过渡段，起始段平行于导柱轴线。
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