CN208614790U - 一种有助力的电动推杆 - Google Patents
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Abstract
一种有助力的电动推杆，包括主要由缸筒、空心导杆、活塞、丝杠螺母、丝杠、电机组成的电动推杆，以及有介质液体和液压动力源组成的助力机构；电动推杆中缸筒的一端设有液体出入口，与液压动力源连通。液压油在在作为辅助动力的液压动力源作用下，注入到电动推杆中的空腔内，对活塞产生压力，实现电动、液力复合驱动负载运动，从而提升电动推杆的输出力，满足用于驱动机器人手臂提升大质量工件的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种提供直线运动推力和拉力的动力装置，尤其是用于机器人手臂驱动的动力装置。
背景技术
电动推杆通常用于对外输出直线推和拉动力，驱动负载做功，适用于推拉负载作升降、平移等运动。
一般常见的电动推杆驱动方式有两种：一种是电机通过丝杠把旋转运动转化为推杆的直线推拉运动，电机是伺服电机的话就可以实现伺服推拉定位；另一种是电机驱动液压泵，通过液压阀控制液压，推动液压缸的活塞或活塞杆作直线推拉运动。
其缺点是：电机需要配备较大的功率才能满足提升负载需要，这样造成整体结构较大，制造成本高昂。尤其是作为动力装置应用于机器人驱动手臂时，其工作能力不能满足提升大质量工件的要求，主要原因是其承担输出能力有限，电机功率和传动结构较大。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的是提供一种含有辅助动力的动力装置，可以帮助机器人大大提高负载能力。而且，其还可以广泛用于各种机械装置。
本发明的有助力的电动推杆，包括主要由缸筒、空心导杆、活塞、丝杠螺母、丝杠、电机组成的电动推杆，以及有介质液体和液压动力源组成的助力机构。其中，电动推杆在在缸筒内置有连接在一起的空心导杆和活塞，与缸筒滑动配合，并在三者之间形成密闭空腔；活塞还联接有螺母和丝杠组成的丝杠副，丝杠的一端伸入中空的空心导杆内部，另一端通过轴承联接在缸筒的尾端法兰上并连接电机，电机通过丝杠、丝杠螺母推拉活塞和空心导杆在缸筒内直线运动；缸筒的一端还设有液体出入口，与液压动力源连通，介质液体在液压动力源作用下可以通过液体出入口进出密闭空腔。
工作时，介质液体，例如液压油，在作为辅助动力的液压动力源作用下，注入到电动推杆中空心导杆与活塞、缸筒组成的密闭空腔内，对活塞产生压力，与电机驱动的丝杠共同驱动导杆做推拉运动，电动和液压力复合作用，从而提升了电动推杆的输出力，满足用于驱动机器人手臂提升大质量工件的需求。
另外，上文所指液压动力源可以是油泵、活塞，更优选的是充气式蓄能器，蓄能器内储存有高压气体。当本推杆需要做输出拉力的工作时，蓄能器内的液压油在高压气体的挤压下，进入空心导杆与活塞、缸筒组成的密闭空腔内，对活塞施压，帮助电动推杆输出更大回缩拉力；当在较大的负载重力、惯性力或本身电机动力对空心导杆产生伸出作用力时，活塞挤压空腔内的液压油进入蓄能器，压缩其中的气体，将能量转化为压缩能储存起来。
这种带充气式蓄能器的有助力的电动推杆，提供的液压动力不需要额外的电机或动力源，进一步减小了提升负载时的驱动功率和整体结构，提高了电机利用率和工作效率，特别适合于提拉负载升降的机器人或其它机械装置作为动力源使用。
充气式蓄能器可以是隔膜式或皮囊式或活塞式等气液隔离结构，也可以是非隔离式结构。
电机也可以是伺服电机，通过伺服电机的高精度控制，实现推杆快速响应、精确定位。
电机与丝杠一端可以通过联轴器直接联接，也可以通过齿轮或皮带间接联接。
伸入空心导杆内部的丝杠一端，可以悬空设置，也可以通过滑动环或活塞浮动支撑在空心导杆内壁。
附图说明
附图1是本发明的结构示意简图。
附图2是本发明的另一种结构示意简图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1。
如图1所示的有助力的电动推杆，其中电动推杆在缸筒1内置有空心导杆2和活塞3，活塞3联接有螺母4和丝杠5组成的丝杠副，丝杠5的一端通过轴承6联接在缸筒1的尾端法兰上，另一端伸入中空的空心导杆2内部，丝杠5的一端还通过联轴器7联接有电机8，电机8通过丝杠5和螺母4将旋转运动转换为直线运动，驱动空心导杆2和活塞3做直线推拉运动。空心导杆2与活塞3、缸筒1组成密闭空腔9，缸筒1一端还设有液压接口10，将空腔9与作为液压动力源的液压泵11连通。
工作时，液压泵11将液压油注入空腔9，对活塞3产生压力，液压力和电机驱动的丝杠拉力通过活塞3共同拉动空心导杆2移动，进而驱动负载运动。
这样，由于电动和液压力复合作用，从而提升了电动推杆的输出力，满足用于驱动机器人手臂提升大质量工件的需求。
实施例2。
如图2所示，本实施例的其他结构与实施例1相同，不同之处在于：电机8是伺服电机，其是通过齿轮组14与丝杠5联接的；丝杠5伸入空心导杆2内部的一端，通过滑动环12浮动支撑在空心导杆2内壁；液压源是附设在推拉杆缸筒上的皮囊式蓄能器13，内部预充有被皮囊隔离的高压气体和液压油，蓄能器13与液压接口10连接，为电动推杆提供液压助力。用于提升负载工作时，蓄能器13内的液压油在皮囊内高压气体的挤压下，通过液压接口10进入空腔9内，对活塞3施压，帮助电动推杆输出更大回缩拉力，由伺服电机8来控制负载提升的相应位置；所提升的负载需要下降运动时，负载重力和电机8通过空心导杆2和丝杠推动活塞3把空腔9内的液压油反向压回蓄能器，压缩皮囊内的气体，将能量转化为压缩能储存起来，用于下次提升负载做功备用。
由于不需要额外电机或动力源来提供液压力，其电机总功率和丝杠强度均可以选择更小的规格，整体结构也可以变得更小，进一步减小了提升负载时的驱动功率和整体结构，提高了电机利用率和工作效率，降低了高昂的制造成本，特别适合于提拉负载升降的机器人或其它机械作为动力源使用。
同理，若将蓄能器与缸筒的液压接口改在缸筒上另一端，本例的电液复合推拉杆则可以用于推压做功。
以上对本发明所提供的电液复合推拉杆进行了详细介绍。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 (2)
1.一种有助力的电动推杆，其特征在于：电动推杆在在缸筒内置有连接在一起的空心导杆和活塞，活塞还联接有螺母和丝杠组成的丝杠副，丝杠的一端伸入中空的空心导杆内部，另一端通过轴承联接在缸筒的尾端法兰上并连接电机，缸筒的一端还设有液体出入口，与液压动力源连通，介质液体在液压动力源作用下可以通过液体出入口进出密闭空腔。
2.根据权利要求1所述的有助力的电动推杆，其特征在于：所述的液压动力源是充气式蓄能器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721787437.XU CN208614790U (zh) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 一种有助力的电动推杆 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208614790U true CN208614790U (zh) | 2019-03-19 |
Family
ID=65691013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201721787437.XU Active CN208614790U (zh) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 一种有助力的电动推杆 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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2017
- 2017-12-20 CN CN201721787437.XU patent/CN208614790U/zh active Active
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