CN213839408U - 一种减振器单体及嵌套式减振器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及减振器设备领域，尤其涉及一种减振器单体及嵌套式减振器，包括：依次嵌套的N级减振装置，N≥2，所述减振装置包括弹性机构及设于弹性机构下端的质量块，第N级减振装置固接于第N‑1级减振装置的内部，机械臂末端与最里层减振装置固接，机械臂产生振动时，减振装置内的质量块会在弹性机构作用下上下运动，从而将振动转化为质量块的动能，减振装置设有N级，振动依次向外传递转移，达到减缓甚至消除机械臂末端执行器上的抖动的目的，用户可以根据需要自由调整减振装置的级数从而实现最佳减振效果。

Description

一种减振器单体及嵌套式减振器

技术领域

本实用新型涉及减振器设备领域，尤其涉及一种减振器单体及嵌套式减振器。

背景技术

随着科学技术的进步与自动化技术的发展，生产效率高生产质量可靠的工业机械臂被广泛的应用于零部件焊接、物料分配以及产品组装等加工制造业。在机械臂的实际运用过程中，机械臂执行端在许多运动的工况下会发生明显的抖动。这一抖动的现象会造成机械臂末端运动轨迹的不稳定以及重复定位精度下降等问题。

例如，在机械臂进行焊接作业时会造成焊缝不均匀，严重影响焊接的质量；在机械臂进行码垛作业时，在托举垛块的过程中极易造成垛块的定位偏移甚至掉落。这些问题深刻的影响到了机械臂的工作精度和效率，甚至限制了机械臂的应用场合，严重阻碍了机械臂广泛替代人力这一发展趋势。

现有的对这类问题的解决方案多是采用阻尼衰减。而阻尼衰减法要求机械臂末端和执行器之间的链接刚度极低或执行器质量极大。因此，使得执行器处的刚度过低而无法执行任务或质量过大而占用机械臂的设计负载。所以，阻尼衰减无法用于机械臂末端振动的控制中。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种可以根据不同质量的机械臂末端负载以及机械臂末端振动的状态进行相应调整的嵌套式减振器。

本实用新型是通过以下技术方案予以实现：

一种减振器单体及嵌套式减振器，其特征在于，包括：依次嵌套的N级减振装置，N≥2，所述减振装置包括第一连接机构、第二连接机构、第一弹性弹簧版机构、第二弹性弹簧板机构、与第一弹性机构固接的外壳及设于第二弹性弹簧板机构下端的质量块，第N级减振装置固接于第N-1级减振装置的内部，弹性机构与第N-1级减振装置的内空腔的两端端固接。

优选的，所述第一连接机构固接接振源与减振器。所述第二连接机构固接光轴与第一弹性机构。所述第一连接机构包括第一连接器、垂直固接于第一连接器下端的光轴。所述第二连接机构包括固接在光轴上的第二连接板。

优选的，所述第一弹性机构包括固接在第二连接板上的第一弹簧板，固接在第一弹簧板上的可拆卸外壳。所述第二弹性机构包括固接在外壳的第二弹簧板与固接在第二弹簧板下多的第二质量块

所述质量块包括第一质量与第二质量。第一质量为第一弹簧板连接的外壳。所述第二质量为固接在第二弹簧板下端的质量快。光轴上端穿过第一连接器且上端螺纹连接有螺母，光轴下端穿过第二连接板伸入空腔内且螺杆下端螺纹连接有螺母。

优选的，所述第一连接器包括振源连接法兰与光轴连接器。所述第一、第二弹簧板与外壳由固定板与垫片固接。

优选的，同一级减振装置内的光轴设有多个。

本实用新型的有益效果是：

机械臂末端与最外层减振装置固接，机械臂产生振动时，减振装置内的质量块会在弹性机构作用下上下运动，从而将振动转化为质量块的动能，减振装置设有N级，振动依次向内传递转移，达到减缓甚至消除机械臂末端执行器上的抖动的目的，用户可以根据需要自由调整减振装置的级数从而实现最佳减振效果。并且，弹性机构使用弹簧板，从而减少减振器空间的占用，从而增大机械臂的运作空间。

附图说明

图1是本实用新型的减振单体的主视结构示意图。

图2是模拟振动位移时域曲线图。

图3是本实用新型的实施例的结构示意图。

图中：1、第一连接机构；2、箱体；3、光轴；4、连接板；5、螺母；6、螺栓；7、第一弹簧板；8、固定螺栓；9、压板；10、固定块； 11、第二弹簧板；12、质量块；13、下板；14、机械臂；15、第二连接机构；16、螺纹孔；17、末端执行器；

31、第一振动位移时域曲线；32、第二振动位移时域曲线；33、第三振动位移时域曲线；

41、第1级减振装置；42、第2级减振装置。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图3所示，本实用新型包括：连接机械臂14、振源与减振器的第一连接机构1，由连接板4、螺母5、螺栓组成的第二连接机构15，由箱体2、弹簧板组成的第N-1级减振装置；由第二弹簧板11与质量块12组成的第N级减振装置，N≥2。

所述第一连接机构1包括连接振源的法兰与连接减振器的连接器，两者使用螺纹连接，法兰通过螺栓与振源固接，连接器通过螺母5与光轴3固接。所述连接板4与传送激振的光轴3通过螺母5固定，再通过螺栓6与第一弹簧板7连接。第N级减振装置固接于第N-1级减振装置的箱体2内壁上，减振装置通过固定螺栓8固定在固定块10上，固定块10在焊接在箱体2上。

如图3所示，每两级减振装置作为一个单体，每一个单体依次套在上一个单体上，两个单体通过与第二连接机构15相似的连接方式，利用下板13替代连接板4进行固接。当机械臂14发生振动时，弹性机构下端的质量块12会在弹性机构作用下上下运动，从而将振动转化为质量块12的动能，由于减振装置设有N级，因此振动会依次向外传递转移，达到减缓甚至消除机械臂14的末端执行器17上的抖动的目的，用户可以根据需要自由调整减振装置的级数，从而实现最佳减振效果。

当级数为二时，在计算机仿真环境下对机械臂14末端的振动以及嵌套式减振器的减振作用模拟建模，得到如图2所示的模拟振动位移时域曲线图，其中第三振动位移时域曲线33为模拟施加在机械臂14 上的振动位移量，第一振动位移时域曲线31为位于外侧的质量块12 的振动位移时域曲线，第二振动位移时域曲线32为位于内侧的质量块 12的振动位移时域曲线。从图中可以看出，施加的振动位移量通过第1 级减振装置传递给箱体2，再通过第2级减振装置传递给质量块12，随质量块12的振动，大部分振动能量被转移到该质量块12上，使箱体2 的振动有效减小，从图中可看出箱体2的振动被大幅度的消除，由此可以达到对机械臂14传递给执行机构17的振动的消减。

如图3所示，所述第一弹簧板7与第二弹簧板11通过固定块10 固接，固定块10为U形，可以方便更换弹簧板。用户可以根据需要自由调整第一弹簧板7、第二弹簧板11的组合，提高减振效果。

优选的，弹性机构使用弹簧板，能够大幅简短减振器的长度，增大机械臂14的运作空间。

本发明中靠内一级的减振装置也可以固接在靠外一级减振装置的质量块12的下端，即不采用依次嵌套的结构，而采用上下连接的方式，通过振动逐级传递，也可以取得良好的减振效果，同时本发明中的减振装置不仅可以用于机械臂14的减振，也适用于其他需要减振的振动结构。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种减振器单体，其特征在于：包括第1级减振装置(41)和第2级减振装置(42)；

第1级减振装置(41)包括第一弹性机构和箱体(2)；

第2级减振装置(42)包括第二弹性机构和质量块(12)；

第2减振装置在箱体(2)内，并与第一弹簧机构通过固定连接装置锁紧；

第二弹簧机构下端通过螺纹连接质量块(12)。

2.根据权利要求1所述的减振器单体，其特征在于：固定连接装置包括固定螺栓(8)，固定块(10)，压板(9)和垫片。

3.根据权利要求2所述的减振器单体，其特征在于：第一弹性机构采用第一弹簧板(7)，第二弹性机构采用第二弹簧板(11)。

4.一种嵌套式减振器，其特征在于，包括：依次嵌套的N级如权利要求3所述的减振器单体，以及第一连接机构(1)、第二连接机构(15)，

其中N≥2。

5.根据权利要求4所述的一种嵌套式减振器，其特征在于：

所述第一连接机构(1)包括第一连接器、第一连接器上端的螺纹孔(16)以及垂直固接于第一连接器下端的光轴(3)；

所述第二连接机构(15)包括第二连接板(4)，螺母(5)，固定螺栓(6)；

所述第一连接机构(1)的上端固接振源与减振器，下端与第一弹性机构通过螺栓(6)、螺母(5)以及固接在光轴(3)上的第二连接板(4)连接，从而与减振器单体连接；

箱体(2)可拆卸的与其内部的第一弹性机构连接；

光轴(3)上端穿过第一连接器且上端螺纹连接有螺母(5)，光轴(3)下端穿过第二连接板(4)伸入空腔内且螺杆下端螺纹连接有螺母(5)。

6.根据权利要求5所述的嵌套式减振器，其特征在于：所述振源是机械臂(14)。

7.根据权利要求5所述的一种嵌套式减振器，其特征在于，同一级减振装置内的光轴(3)设有多个。

8.根据权利要求5所述的一种嵌套式减振器，其特征在于，同一级减振装置内的光轴(3)设有2个。

9.根据权利要求6所述的一种嵌套式减振器，其特征在于：所述第一弹性机构与第二弹性机构通过固定块(10)固接，固定块(10)为U形。

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