CN212445314U - 一种工业机器人平衡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业机器人平衡装置，包括凸轮；所述凸轮中心位置设置有与工业机器人大臂转轴匹配的通孔，工业机器人大臂转轴贯穿通孔与凸轮卡合固定，凸轮外圈侧面中心位置设置有凹槽，凸轮上下两侧设置有平衡机构；所述平衡机构包括滚轮、第一弹簧；所述滚轮尺寸与凹槽尺寸对应，滚轮与凹槽滚动连接，滚轮两侧设置有夹板，两夹板通过圆孔与滚轮中心转杆两端固定连接，两夹板顶端安装固定有第一挡板；本实用新型通过凸轮、第一弹簧、滑杆、第二弹簧的配合，利用第一弹簧和第二弹簧的形变，将工业机器人大臂转动时产生的非线性力矩储存，进而达到平衡效果；并且通过第一弹簧和第二弹簧的双重形变，能够使该平衡装置的平衡效果更佳。

Description

一种工业机器人平衡装置

技术领域

本实用新型涉及机器人辅助工具技术领域，具体为一种工业机器人平衡装置。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。工业机器人在进行作业的过程中，总会出现这样那样的问题，尤其对于6R关节型机器人在运动时，其大臂的的重心方向并不总是沿着关节轴线，当大臂中心线偏离竖直方向时，必然会由于本身的重力负载而产生非线性力矩，市场上大多采用平衡装置将非线性力矩吸收储存，从而减轻电机和减速器的受力情况；现有技术中公开了一种可拆卸式工业机器人平衡装置(专利号CN201621070021.1)，该平衡装置通过齿轮传动非线性扭矩带动齿条使双螺旋弹簧压缩从而达到平衡效果，但齿轮在制造时需要极高的精度，因此制造成本较高，并且齿轮在将非线性扭矩传递给齿条的过程中，产生的噪音也较大，从而影响了工作环境，因此，需要设计一种工业机器人平衡装置，解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种工业机器人平衡装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种工业机器人平衡装置，包括凸轮；所述凸轮中心位置设置有与工业机器人大臂转轴匹配的通孔，工业机器人大臂转轴贯穿通孔与凸轮卡合固定，凸轮外圈侧面中心位置设置有凹槽，凸轮上下两侧设置有平衡机构；所述平衡机构包括滚轮、第一弹簧；所述滚轮尺寸与凹槽尺寸对应，滚轮与凹槽滚动连接，滚轮两侧设置有夹板，两夹板通过圆孔与滚轮中心转杆两端固定连接，两夹板顶端安装固定有第一挡板，第一挡板顶面固定有第一弹簧；所述第一弹簧缠绕于滑杆一端外侧，滑杆另一端外侧缠绕有第二弹簧，第二弹簧另一端固定于第二挡板侧面，滑杆中部两侧固定设置有凸块。

优选的，所述滑杆两侧设置有滑槽；所述凸块对应滑槽位置设置有滑块，滑杆与凸块滑动连接；所述凸块对滑杆起到引导作用，保证了滑杆能够竖直上升。

优选的，所述凸轮中心处设置有挡圈，挡圈防止凸轮与工业机器人大臂的分离。

优选的，所述凸轮、凸起、滑杆、第一挡板、第二挡板安装固定于壳体内，壳体对应凸轮中心通孔位置处设置有开口，工业机器人大臂转轴贯穿开口和通孔与凸轮卡合固定，壳体由壳盖封闭。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过凸轮、第一弹簧、滑杆、第二弹簧的配合，利用第一弹簧和第二弹簧的形变，将工业机器人大臂转动时产生的非线性力矩储存，进而达到平衡效果；并且通过第一弹簧和第二弹簧的双重形变，能够使该平衡装置的平衡效果更佳。

2.本实用新型由凸轮与滚轮和滚动连接传递非线性扭矩，由于凸轮结构简单，制造方便，在相同的平衡效果下，本实用新型的制造成本更低，实用性强；并且由于滚动连接降低了凸轮在传递非线性扭矩时产生的噪音，改善了工作环境。

附图说明

图1为本实用新型整体的结构示意图。

图中：1、凸轮；2、通孔；3、凹槽；4、平衡机构；401、滚轮；402、夹板；403、第一挡板；404、第一弹簧；405、滑杆；406、凸块；407、第二弹簧；408、第二挡板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种工业机器人平衡装置，包括凸轮1；所述凸轮1中心位置设置有与工业机器人大臂转轴匹配的通孔2，工业机器人大臂转轴贯穿通孔2与凸轮1卡合固定；通过卡合固定使转轴旋转时能够带动凸轮1旋转，凸轮1外圈侧面中心位置设置有凹槽3，凸轮1上下两侧设置有平衡机构；所述平衡机构包括滚轮401、第一弹簧404；所述滚轮401尺寸与凹槽3尺寸对应，滚轮401与凹槽3滚动连接，滚轮401两侧设置有夹板402，两夹板402通过圆孔与滚轮401中心转杆两端固定连接，两夹板402将滚轮401夹持固定，两夹板402顶端安装固定有第一挡板403，第一挡板403顶面固定有第一弹簧404；所述第一弹簧404缠绕于滑杆405一端外侧，滑杆405另一端外侧缠绕有第二弹簧407，第二弹簧407另一端固定于第二挡板408侧面，滑杆405中部两侧固定设置有凸块406；凸轮1旋转使第一弹簧404压缩从而使滑杆405上升进而带动第二弹簧407压缩，第一弹簧404和第二弹簧407将工业机器人大臂转动时产生的非线性力矩通过弹簧形变存储，从而达到平衡效果。

进一步的，所述滑杆405两侧设置有滑槽；所述凸块406对应滑槽位置设置有滑块，滑杆405与凸块406滑动连接；所述凸块406对滑杆405起到引导作用，保证了滑杆405能够竖直上升。

进一步的，所述凸轮1中心处设置有挡圈，挡圈防止凸轮1与工业机器人大臂的分离。

进一步的，所述凸轮1、凸起、滑杆405、第一挡板403、第二挡板408安装固定于壳体内，壳体对应凸轮1中心通孔2位置处设置有开口，工业机器人大臂转轴贯穿开口和通孔2与凸轮1卡合固定，壳体由壳盖封闭。

工作原理：该平衡装置在安装时，将工业机器人大臂转轴贯穿开口和通孔2并与凸轮1卡合固定，从而将该平衡装置固定于工业机器人大臂转轴一侧，在工业机器人大臂旋转时，大臂转轴带动凸轮1旋转，凸轮1通过凹槽3与滚轮401的滚动连接使第一弹簧404压缩，第一弹簧404通过弹力带动滑杆405上升，滑杆405上升时由两侧的凸块406进行引导，保证滑杆405的垂直上升，并且滑杆405在上升时带动第二弹簧407压缩；通过第一弹簧404和第二弹簧407的形变，将工业机器人大臂转动时产生的非线性力矩储存，进而达到平衡效果。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种工业机器人平衡装置，其特征在于：包括凸轮(1)；所述凸轮(1)中心位置设置有与工业机器人大臂转轴匹配的通孔(2)，工业机器人大臂转轴贯穿通孔(2)与凸轮(1)卡合固定，凸轮(1)外圈侧面中心位置设置有凹槽(3)，凸轮(1)上下两侧设置有平衡机构；所述平衡机构包括滚轮(401)、第一弹簧(404)；所述滚轮(401)尺寸与凹槽(3)尺寸对应，滚轮(401)与凹槽(3)滚动连接，滚轮(401)两侧设置有夹板(402)，两夹板(402)通过圆孔与滚轮(401)中心转杆两端固定连接，两夹板(402)顶端安装固定有第一挡板(403)，第一挡板(403)顶面固定有第一弹簧(404)；所述第一弹簧(404)缠绕于滑杆(405)一端外侧，滑杆(405)另一端外侧缠绕有第二弹簧(407)，第二弹簧(407)另一端固定于第二挡板(408)侧面，滑杆(405)中部两侧固定设置有凸块(406)。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人平衡装置，其特征在于：所述滑杆(405)两侧设置有滑槽；所述凸块(406)对应滑槽位置设置有滑块，滑杆(405)与凸块(406)滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种工业机器人平衡装置，其特征在于：所述凸轮(1)中心处设置有挡圈。

4.根据权利要求1所述的一种工业机器人平衡装置，其特征在于：所述凸轮(1)、凸起、滑杆(405)、第一挡板(403)、第二挡板(408)安装固定于壳体内，壳体对应凸轮(1)中心通孔(2)位置处设置有开口，工业机器人大臂转轴贯穿开口和通孔(2)与凸轮(1)卡合固定，壳体由壳盖封闭。

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