CN114739562A - 一种工业机器人用氮气弹簧压力监测系统及工业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业机器人用氮气弹簧压力监测系统及工业机器人，该工业机器人用氮气弹簧压力监测系统包括：氮气弹簧，氮气弹簧包括缸体和活塞杆；与缸体连通的转接管；与转接管远离缸体的一端相连的压力检测件，压力检测件用于实时监测缸体内的压力值。该工业机器人用氮气弹簧压力监测系统通过在氮气弹簧上增设压力检测件，来实时监测氮气弹簧的压力，进而便于根据压力检测件的输出信号，及时对氮气弹簧充气，避免因氮气弹簧提供的载荷无法满足工业机器人的需求而造成设备损坏或人员伤亡等，降低了氮气弹簧压力过低的风险，避免产生安全隐患，提高了氮气弹簧的可靠性和安全性。该工业机器人包括上述工业机器人用氮气弹簧压力监测系统。

Description

一种工业机器人用氮气弹簧压力监测系统及工业机器人

技术领域

本发明涉及氮气弹簧压力监测设备技术领域，更具体地说，涉及一种工业机器人用氮气弹簧压力监测系统。此外，本发明还涉及一种包括上述工业机器人用氮气弹簧压力监测系统的工业机器人。

背景技术

在工业机器人技术领域，尤其对于大公斤级别的机器人，通常会在力矩需求较大的轴上采用弹簧装置，例如，机械弹簧或氮气弹簧等。由于氮气弹簧的体积小，弹力大，行程长，且工作平稳，因此，氮气弹簧成为工业机器人的最佳选择。

氮气弹簧工作时，主要依靠氮气弹簧缸体内部的氮气压力来保证氮气弹簧自身的压力。然而，由于氮气弹簧存在运动部件，随着氮气弹簧长时间反复使用，运动部件与缸体之间产生磨损，将不可避免的造成缸体内部氮气的泄露，导致缸体内部氮气压力在不同程度上产生损失，因此，使得氮气弹簧的压力值降低。

当氮气弹簧的压力值降低后，若不能及时发现，则当氮气弹簧提供的载荷无法满足工业机器人需求时，将导致工业机器人失控，严重时甚至造成设备损坏或人员伤亡等。

而目前由于工业机器人用氮气弹簧并不具有压力监测装置，仅仅依靠氮气弹簧自身的密封性来保证其内部压力，因此，存在一定的安全隐患。

综上所述，如何提供一种能够实时监测氮气弹簧压力的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，以提高氮气弹簧的安全可靠性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，能够实时监测氮气弹簧的内部压力，以便当氮气弹簧的内部压力低于预设最小压力值时，及时对氮气弹簧进行充气。

本发明的另一目的是提供一种包括上述工业机器人用氮气弹簧压力监测系统的工业机器人，其氮气弹簧的安全可靠性高。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，包括：

氮气弹簧，所述氮气弹簧包括缸体和活塞杆；

与所述缸体连通的转接管；

与所述转接管远离所述缸体的一端相连的压力检测件，所述压力检测件用于实时监测所述缸体内的压力值。

优选地，还包括用于与工业机器人的预设位置固定连接的连接杆，所述压力检测件固设于所述连接杆。

优选地，所述缸体远离所述活塞杆的一端设有通孔，所述转接管通过管接头与所述通孔相连。

优选地，所述连接杆设有容纳腔，所述压力检测件、所述转接管和所述管接头均设于所述容纳腔内。

优选地，所述连接杆的外部设有用于传输信号的连接器，所述压力检测件通过信号线与所述连接器相连。

优选地，所述连接器的输出信号线集成于工业机器人的重载线中。

优选地，所述压力检测件为压力开关，当所述缸体内的压力值低于预设最小压力值时，所述压力开关输出电信号。

优选地，所述转接管为软管。

优选地，所述连接杆设有法兰盘，所述法兰盘与所述缸体远离所述活塞杆的一端固定连接。

一种工业机器人，包括上述任意一种工业机器人用氮气弹簧压力监测系统。

本发明提供的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，通过转接管将氮气弹簧的缸体与压力检测件相连，相比于现有技术，在氮气弹簧上增设压力检测件，利用压力检测件来实时监测氮气弹簧的压力，进而便于根据压力检测件的输出信号，及时对氮气弹簧充气，避免因氮气弹簧提供的载荷无法满足工业机器人的需求而造成设备损坏或人员伤亡等，因此，降低了氮气弹簧压力无法满足要求的风险，避免产生安全隐患，提高了氮气弹簧的可靠性和安全性。

本发明提供的工业机器人，包括上述工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，具有上述有益效果，其氮气弹簧的安全可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其它的附图。

图1为本发明具体实施例所提供的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统的半剖爆炸图。

图1中的附图标记如下：

1为氮气弹簧、11为缸体、12为活塞杆、2为转接管、3为压力检测件、4为连接杆、41为容纳腔、42为法兰盘、5为管接头、6为连接器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，能够实时监测氮气弹簧的内部压力，以便当氮气弹簧的内部压力低于预设最小压力值时，及时对氮气弹簧进行充气。本发明的另一核心是提供一种包括上述工业机器人用氮气弹簧压力监测系统的工业机器人，其氮气弹簧的安全可靠性高。

请参考图1，为本发明具体实施例所提供的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统的半剖爆炸图。

本发明提供一种工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，主要包括氮气弹簧1、转接管2和压力检测件3等。

需要说明的是，本发明中的氮气弹簧1的主体结构与现有技术中常规氮气弹簧1的结构相同，氮气弹簧1主要包括缸体11和活塞杆12。

具体地，转接管2的一端与缸体11连通，转接管2远离缸体11的一端与压力检测件3相连，压力检测件3用于实时监测缸体11内的压力值。

也就是说，本发明通过转接管2将氮气弹簧1的缸体11与压力检测件3相连，达到实时监测氮气弹簧1内的压力值的目的。

也即，相比于现有技术，本发明提供的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，在氮气弹簧1上增设压力检测件3，利用压力检测件3来实时监测氮气弹簧1的压力，进而便于根据压力检测件3的输出信号，及时对氮气弹簧1充气，避免因氮气弹簧1提供的载荷无法满足工业机器人的需求而造成设备损坏或人员伤亡等，因此，降低了氮气弹簧1压力无法满足要求的风险，避免产生安全隐患，提高了氮气弹簧1的可靠性和安全性。

考虑到压力检测件3固定的稳定性，在上述实施例的基础之上，还包括用于与工业机器人的预设位置固定连接的连接杆4，压力检测件3固设于连接杆4。

也就是说，本实施例通过连接杆4来固定和支撑压力检测件3，安装时，连接杆4固设于工业机器人的预设位置，以实现连接杆4的定位，也即，本实施例可通过连接杆4使得压力检测件3间接固定于工业机器人上，实现压力检测件3在工业机器人上的定位，使压力检测件3固定的更稳固。

需要说明的是，本实施例对压力检测件3与连接杆4的具体连接方式不做限定，只要能够使压力检测件3固定于连接杆4即可。

另外，本实施例对连接杆4用于与工业机器人的预设位置连接的连接结构不做具体限定，本领域技术人员可根据连接杆4的具体设置位置，采用常规机械结构实现连接杆4与工业机器人预设位置的连接。

需要说明的是，本发明对转接管2分别与缸体11和压力检测件3的连接方式不做限定。

作为一种优选方案，在上述实施例的基础之上，缸体11远离活塞杆12的一端设有通孔，转接管2通过管接头5与该通孔相连。

也就是说，本实施例提供的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，还包括管接头5，通过管接头5实现转接管2与缸体11的连接。

另外，为了保护管接头5、转接管2以及压力检测件3，在上述实施例的基础之上，连接杆4设有容纳腔41，压力检测件3、转接管2和管接头5均设于容纳腔41内。

也就是说，压力检测件3、转接管2和管接头5均隐藏在连接杆4的容纳腔41中，避免压力检测件3、转接管2和管接头5裸露在外，因此，可避免工业机器人的运行或环境等对压力检测件3、转接管2和管接头5造成损坏，影响对氮气弹簧1内部压力的实时监测。

可以理解的是，将压力检测件3、转接管2和管接头5均设于连接杆4的内部，可确保压力检测件3、转接管2和管接头5的长期有效，避免反复拆卸压力检测件3、转接管2和管接头5，因此，可以避免因反复拆卸造成氮气弹簧1的压力损失。

考虑到压力检测件3设于容纳腔41内部时传输信号的方便性，在上述实施例的基础之上，连接杆4的外部设有用于传输信号的连接器6，压力检测件3通过信号线与连接器6相连。

也就是说，本实施例通过设于连接杆4外部的连接器6，将压力检测件3的输出信号引出，便于压力检测件3与工业机器人外部器件的连接。

进一步地，为了方便连接器6将压力检测件3的输出信号输出，在上述实施例的基础之上，连接器6的输出信号线集成于工业机器人的重载线中。

也就是说，本实施例中的连接器6通过工业机器人的重载线，将压力检测件3的输出信号进行传输。

需要说明的是，本发明对压力检测件3的具体结构及其检测原理不做具体限定，例如，压力检测件3可以为压力传感器，用于实时检测缸体11内的压力值，并将该压力值输出。

具体地，压力传感器可以与显示器、控制器或报警器相连，当压力传感器将其检测的压力值传输给显示器时，由显示器实时显示氮气弹簧1的内部压力值，便于本领域技术人员实时观看该压力值，以当压力值低于预设的最小压力值时，及时对氮气弹簧1进行充气。

当压力传感器将其检测的压力值传输给控制器时，控制器通过比较该压力值与预设最小压力值的大小，在压力传感器检测的压力值低于预设最小压力值时，自动控制充气装置对氮气弹簧1进行充气，实现对氮气弹簧1压力的闭环控制。

当然，考虑到监测的方便性，在上述实施例的基础之上，压力检测件3为压力开关，当缸体11内的压力值低于预设最小压力值时，压力开关输出电信号。

也即，本实施例通过压力开关来实时监测缸体11内的压力值，简单方便。

例如，压力开关与控制器相连，当缸体11内的压力值低于预设最小压力值时，压力开关输出电信号给控制器，使控制器自动控制充气装置对氮气弹簧1进行充气，实现对氮气弹簧1压力的闭环控制。

或者，压力开关与报警器相连，当缸体11内的压力值低于预设最小压力值时，压力开关输出电信号给报警器，报警器发出警报，提示工作人员及时对氮气弹簧1进行充气。

另外，本发明对转接管2的具体材质不做限定，转接管2可以为硬管，也可以为软管。

作为一种优选方案，在上述实施例的基础之上，转接管2为软管，以适应不同安装空间的需求，方便连接。

进一步地，为了确保工业机器人用氮气弹簧压力监测系统整体结构的稳定性，在上述实施例的基础之上，连接杆4设有法兰盘42，法兰盘42与缸体11远离活塞杆12的一端固定连接。

也就是说，本实施例提供的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，将连接杆4与缸体11连接为一体结构。

如图1所示，优选地，法兰盘42通过螺钉与缸体11固定连接。

除了上述工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，本发明还提供一种包括上述实施例公开的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统的工业机器人，该工业机器人的其它各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

该工业机器人的主要特点就在于：采用上述任意一个实施例公开的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，工业机器人工作时，通过该工业机器人用氮气弹簧压力监测系统实时监测氮气弹簧1的压力，以便当氮气弹簧1的内部压力低于预设最小压力值时，及时对氮气弹簧1进行充气，避免因氮气弹簧1提供的载荷无法满足工业机器人的需求而造成设备损坏或人员伤亡等，提高了工业机器人的安全可靠性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统及工业机器人进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，其特征在于，包括：

氮气弹簧(1)，所述氮气弹簧(1)包括缸体(11)和活塞杆(12)；

与所述缸体(11)连通的转接管(2)；

与所述转接管(2)远离所述缸体(11)的一端相连的压力检测件(3)，所述压力检测件(3)用于实时监测所述缸体(11)内的压力值。

2.根据权利要求1所述的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，其特征在于，还包括用于与工业机器人的预设位置固定连接的连接杆(4)，所述压力检测件(3)固设于所述连接杆(4)。

3.根据权利要求2所述的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，其特征在于，所述缸体(11)远离所述活塞杆(12)的一端设有通孔，所述转接管(2)通过管接头(5)与所述通孔相连。

4.根据权利要求3所述的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，其特征在于，所述连接杆(4)设有容纳腔(41)，所述压力检测件(3)、所述转接管(2)和所述管接头(5)均设于所述容纳腔(41)内。

5.根据权利要求4所述的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，其特征在于，所述连接杆(4)的外部设有用于传输信号的连接器(6)，所述压力检测件(3)通过信号线与所述连接器(6)相连。

6.根据权利要求5所述的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，其特征在于，所述连接器(6)的输出信号线集成于工业机器人的重载线中。

7.根据权利要求1-6任一项所述的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，其特征在于，所述压力检测件(3)为压力开关，当所述缸体(11)内的压力值低于预设最小压力值时，所述压力开关输出电信号。

8.根据权利要求1-6任一项所述的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，其特征在于，所述转接管(2)为软管。

9.根据权利要求2-6任一项所述的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统，其特征在于，所述连接杆(4)设有法兰盘(42)，所述法兰盘(42)与所述缸体(11)远离所述活塞杆(12)的一端固定连接。

10.一种工业机器人，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的工业机器人用氮气弹簧压力监测系统。

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