CN112728045B - 一种机械臂齿轮箱用重力自平衡排气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机械臂齿轮箱用重力自平衡排气装置，包括底座、重力平衡机构和排气阀；所述重力平衡机构包括连接轴、轴承、上平衡摆杆、下平衡摆杆和配重块，所述连接轴与所述底座固定连接，所述轴承安装于连接轴外部，所述上平衡摆杆和下平衡摆杆分别安装于轴承的两侧且位于同一条直线上，所述配重块安装于下平衡摆杆的底端；所述排气阀安装于上平衡摆杆的顶端，所述排气阀通过排气管与机械臂齿轮箱弹性连接。本发明保证机械臂在长期高速运行后，齿轮箱内部油液受热膨胀后及时排出多余压力，解决齿轮油泄漏问题，从而保证烟丝质量。

Description

一种机械臂齿轮箱用重力自平衡排气装置
技术领域
本发明属于机械臂技术领域，具体涉及一种机械臂齿轮箱用重力自平衡排气装置。
背景技术
目前，市面上齿轮箱、减速器等箱体类零件的排气阀装置一般都是采用传统安装方式，即固定安装在箱体表面上，并无跟随箱体运动形式的排气装置，尤其是旋转运动。由于机械手的运动特殊性，机械手臂上的齿轮箱大多数是随着机械手的运动而发生位置变化，所以，发生运动位置变化的齿轮箱上排气口无法采用传统方式安装排气阀。
现阶段，针对制丝车间生产线上安装使用的6轴联动KUKAKR90 R3700型机械手，由于车间生产任务紧，机械手使用频率较高，机械手安装环境温湿度高等原因，造成机械手长时间高速运行后，机械臂齿轮箱内部温度升高，而各齿轮箱内部均装有润滑用的齿轮油，特别是机械手的1、2、3轴齿轮箱内齿轮油容量较多，齿轮箱在长期高速运行后内部齿轮油由于热胀原理在齿轮箱产生内部压力，使齿轮油在使用过程中有油封油液泄漏风险。3轴齿轮箱排气口位置在齿轮箱圆弧面上，在机械手运行过程中3轴齿轮箱做回转运动，排气口相对水平位置不固定，传统安装方式的排气装置21无法满足使用条件（如图1所示），3轴齿轮箱未安装排气装置。因此，机械臂齿轮箱内的齿轮油常会滴漏至生产线上的烟丝中，产生油渍烟，造成烟丝产品质量不合格。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种机械臂齿轮箱用重力自平衡排气装置，保证机械臂在长期高速运行后，齿轮箱内部油液受热膨胀后及时排出多余压力，解决齿轮油泄漏问题，从而保证烟丝质量。
本发明提供了如下的技术方案：
一种机械臂齿轮箱用重力自平衡排气装置，包括底座、重力平衡机构和排气阀；
所述重力平衡机构包括连接轴、轴承、上平衡摆杆、下平衡摆杆和配重块，所述连接轴与所述底座固定连接，所述轴承安装于连接轴外部，所述上平衡摆杆和下平衡摆杆分别安装于轴承的两侧且位于同一条直线上，所述配重块安装于下平衡摆杆的底端；
所述排气阀安装于上平衡摆杆的顶端，所述排气阀通过排气管与机械臂齿轮箱弹性连接。
优选的，所述重力平衡机构还包括支撑片，所述支撑片的一端与上平衡摆杆的顶端相连，另一端与排气阀相连。
优选的，所述支撑片的一端设有调节槽，所述上平衡摆杆与支撑片通过螺栓穿过调节槽形成可移动式安装；所述支撑片的另一端设有固定孔，所述排气阀的底部安装于固定孔内。
优选的，所述上平衡摆杆与轴承、所述下平衡摆杆与轴承以及所述下平衡摆杆与配重块间均通过螺栓固定安装。
优选的，所述底座上设有一对用于限制下平衡摆杆的摆动角度的限位块。
优选的，所述限位块呈L型且一端设有滑槽，所述底座和限位块通过螺栓穿过滑槽形成可移动式安装。
优选的，所述排气管包括活动连接的上排气管和下排气管，所述上排气管的顶端与排气阀相连，所述下排气管呈螺旋管形式且尾部与机械臂齿轮箱相连。
优选的，所述上排气管和下排气管间通过活动接头相连，所述连接轴的一端通过螺栓与底座固定连接，另一端设有U型卡槽，所述活动接头通过螺钉安装于所述卡槽内。
优选的，所述排气阀内设有过滤棉。
优选的，所述底座通过螺栓固定安装于机械臂上方的线管盖板上，所述底座的中心轴线与线管盖板垂直。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明包括底座、重力平衡机构和排气阀，机械臂运行至任何角度时，由于重力向下原理，下平衡摆杆底端的配重块使上平衡摆杆顶端的排气阀自动平衡于齿轮箱顶端，保证机械臂在长期高速运行后，齿轮箱内部油液受热膨胀后及时排出多余压力，解决齿轮油泄漏问题，从而保证烟丝质量。
附图说明
图1是齿轮箱排气阀传统安装方式示意图；
图2是重力自平衡排气装置的结构示意图；
图3是重力自平衡排气装置的安装结构示意图；
图中标记为：1、底座；2、限位块；3、下平衡摆杆；4、连接轴；5、支撑片；6、排气阀；7、轴承；8、活动接头；9、上排气管；10、配重块；11、下排气管；12、上平衡摆杆；13、滑槽；14、卡槽；15、螺钉；16、排气装置；17、线管盖板；18、3轴齿轮箱；19、3轴机械臂；20、2轴机械臂；21、传统安装方式的排气装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图2所示，一种机械臂齿轮箱用重力自平衡排气装置，包括底座1、重力平衡机构和排气阀6；重力平衡机构包括连接轴4、轴承7、上平衡摆杆12、下平衡摆杆3和配重块10，连接轴4与底座1固定连接，轴承7安装于连接轴4外部，上平衡摆杆12和下平衡摆杆3分别安装于轴承7的两侧且位于同一条直线上，上平衡摆杆12和下平衡摆杆3通过轴承7可以绕连接轴4作180°回转摆动，配重块10安装于下平衡摆杆3的底端；排气阀6安装于上平衡摆杆12的顶端，排气阀6通过排气管与机械臂齿轮箱弹性连接。
重力平衡机构还包括支撑片5，支撑片5的一端与上平衡摆杆12的顶端相连，另一端与排气阀6相连。进一步的，支撑片5的一端设有调节槽，上平衡摆杆12与支撑片5通过螺栓穿过调节槽形成可移动式安装，调节槽呈长条形，可以根据机械臂齿轮箱油孔的实际位置，调节支撑片5的伸出长度；支撑片5的另一端设有固定孔，排气阀6的底部安装于固定孔内。
上平衡摆杆12与轴承7、下平衡摆杆3与轴承7以及下平衡摆杆3与配重块10间均通过螺栓固定安装。
底座1上设有一对用于限制下平衡摆杆3的摆动角度的限位块2。限位块2呈L型且一端设有长条形的滑槽13，底座1和限位块2通过螺栓穿过滑槽形成可移动式安装，可以根据机械臂工作时的回转角度，调节限位块2的安装位置，从而调节下平衡摆杆3两极限角度（-45°~45°），防止下平衡摆杆3和上平衡摆杆12作整体回转运动。
排气管包括活动连接的上排气管9和下排气管11，上排气管9的顶端与排气阀6相连，下排气管11呈螺旋管形式且尾部与机械臂齿轮箱相连，螺旋管形式的下排气管11使排气阀6与机械臂齿轮箱间形成弹性连接。进一步的，上排气管9和下排气管11间通过L型的活动接头8相连，连接轴4的一端通过螺栓与底座1固定连接，另一端设有U型卡槽14，活动接头8通过螺钉15安装于卡槽14内。
排气阀6内设有过滤棉，一方面可以保证装置运行时排入排气管内部的油气回流至齿轮箱，另一方面可以防止杂质通过排气阀6进入机械臂齿轮箱。
针对制丝车间生产线上安装使用的6轴联动KUKAKR90 R3700型机械手，本发明的工作原理为：如图3所示，将底座1通过螺栓固定安装于3轴机械臂19上方的线管盖板17上，保证底座1的中心轴线与线管盖板17垂直，将下排气管11的尾端用气管连接头连接于3轴齿轮箱18前端的螺纹孔上。当1轴机械臂和2轴机械臂20工作时，装置整体会跟随3轴机械臂19位置变化进行移动，同时，3轴齿轮箱18跟随3轴机械臂19运动，下排气管11会随3轴齿轮箱18作相同运动。在机械臂的运动过程中，配重块10在重力作用下始终保持向下，上平衡摆杆12和下平衡摆杆3位于同一条直线且始终保持垂直水平面位置，这时，排气阀6及连接排气阀6的上排气管9绕活动接头8作回转运动，排气阀6始终保持在平衡装置的最顶端。这样3轴齿轮箱18内部油液无法倒流至排气阀6的排气口，3轴齿轮箱18内部油液受热产生的压力，以空气形式依次经过下排气管11、活动接头8、上排气管9，再经排气阀6最终排出至大气中，3轴齿轮箱18内部油液压力始终保持平衡状态，不会出现齿轮油泄漏问题，从而保证烟丝质量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种机械臂齿轮箱用重力自平衡排气装置，其特征在于，包括底座、重力平衡机构和排气阀；
所述重力平衡机构包括连接轴、轴承、上平衡摆杆、下平衡摆杆和配重块，所述连接轴与所述底座固定连接，所述轴承安装于连接轴外部，所述上平衡摆杆和下平衡摆杆分别安装于轴承的两侧且位于同一条直线上，所述配重块安装于下平衡摆杆的底端；
所述排气阀安装于上平衡摆杆的顶端，所述排气阀通过排气管与机械臂齿轮箱弹性连接；
所述排气管包括活动连接的上排气管和下排气管，所述上排气管的顶端与排气阀相连，所述下排气管呈螺旋管形式且尾部与机械臂齿轮箱相连。
2.根据权利要求1所述的机械臂齿轮箱用重力自平衡排气装置，其特征在于，所述重力平衡机构还包括支撑片，所述支撑片的一端与上平衡摆杆的顶端相连，另一端与排气阀相连。
3.根据权利要求2所述的机械臂齿轮箱用重力自平衡排气装置，其特征在于，所述支撑片的一端设有调节槽，所述上平衡摆杆与支撑片通过螺栓穿过调节槽形成可移动式安装；所述支撑片的另一端设有固定孔，所述排气阀的底部安装于固定孔内。
4.根据权利要求1所述的机械臂齿轮箱用重力自平衡排气装置，其特征在于，所述上平衡摆杆与轴承、所述下平衡摆杆与轴承以及所述下平衡摆杆与配重块间均通过螺栓固定安装。
5.根据权利要求1所述的机械臂齿轮箱用重力自平衡排气装置，其特征在于，所述底座上设有一对用于限制下平衡摆杆的摆动角度的限位块。
6.根据权利要求5所述的机械臂齿轮箱用重力自平衡排气装置，其特征在于，所述限位块呈L型且一端设有滑槽，所述底座和限位块通过螺栓穿过滑槽形成可移动式安装。
7.根据权利要求1所述的机械臂齿轮箱用重力自平衡排气装置，其特征在于，所述上排气管和下排气管间通过活动接头相连，所述连接轴的一端通过螺栓与底座固定连接，另一端设有U型卡槽，所述活动接头通过螺钉安装于所述卡槽内。
8.根据权利要求1所述的机械臂齿轮箱用重力自平衡排气装置，其特征在于，所述排气阀内设有过滤棉。
9.根据权利要求1所述的机械臂齿轮箱用重力自平衡排气装置，其特征在于，所述底座通过螺栓固定安装于机械臂上方的线管盖板上，所述底座的中心轴线与线管盖板垂直。
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