CN215942997U - 一种用于机器手臂重力平衡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于机器手臂重力平衡装置，其技术方案是：包括支撑架，所述支撑架顶部设有平衡机构；所述平衡机构包括支撑板，一种用于机器手臂重力平衡装置有益效果是：通过转轴三与转轴一分别带动螺纹块一向右移动和螺纹块二向下移动，螺纹块一和螺纹块二移动时通过与铰链三相配合，分别对斜板一和斜板二进行挤压，使得斜板一和斜板二发生转动，斜板一与斜板二带动固定块一和固定块二分别向上移动和向下移动，固定块一和固定块二带动大臂两侧分别做反向移动，从而实现保证了大臂在进行工作时的平衡性，避免由于重力过大会直接对电机或大臂造成一定的损坏，使得产品的使用寿命大大缩短，同时还提高了该装置的实用性。

Description

一种用于机器手臂重力平衡装置

技术领域

本实用新型涉及机器手臂技术领域，具体涉及一种用于机器手臂重力平衡装置。

背景技术

机器人手臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性，已在工业装配，安全防爆等领域得到广泛应用。现如今越来越多的工厂都使用到了机器人手臂进行加工生产，对于物料的搬运或者抬升，相比于人工操作，机器人手臂的确省去了不少人力。

现有的机器人手臂的驱动都是靠液压杆或者电机完成，整体平衡结构不是很完善，当搬运一些较重的物时，往往由于重力过大会直接对驱动电机或者液压杆造成一定的损坏，使得产品的使用寿命大大缩短。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种用于机器手臂重力平衡装置，通过斜板一与斜板二带动固定块一和固定块二分别向上移动和向下移动，固定块一和固定块二带动大臂两侧分别做反向移动，以解决重力过大时，会直接对驱动电机或者液压杆造成一定的损坏的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于机器手臂重力平衡装置，包括支撑架，所述支撑架顶部设有平衡机构；

所述平衡机构包括支撑板，所述支撑板固定连接在支撑架顶部，所述支撑板一侧固定连接电机，所述电机输出轴固定连接有转轴一，所述转轴一一端贯穿支撑架并延伸至支撑架一侧，所述支撑架一侧固定连接有连接箱，所述连接箱套设在转轴一外侧，所述转轴一一端固定连接有锥齿轮一，所述锥齿轮一底部设有锥齿轮二，所述锥齿轮二与锥齿轮一相啮合，所述锥齿轮二内部固定嵌设有转轴二，所述转轴二顶端和低端分别延伸至连接箱顶部和底部内侧，所述转轴二顶端固定连接有齿轮一，所述齿轮一后侧设有齿轮二，所述齿轮一与齿轮二相啮合，所述齿轮二内部固定嵌设有转轴三，所述转轴三和转轴一外侧分别套设有螺纹块一和螺纹块二，所述螺纹块一和螺纹块二与转轴一和转轴二均通过螺纹连接。

具体的，通过电机带动转轴一和转轴二转动，转轴一带动螺纹块一左右移动，转轴二带动螺纹块二上下移动，使得大臂在进行转动时，可依据杠杆原理，来减轻大臂的工作强度，避免大臂受到损坏。

优选的，所述连接箱后侧固定连接有固定板，所述固定板套设在转轴三外侧，所述固定板与转轴三连接处均通过轴承活动连接。

具体的，通过设置固定板可有效对转轴三进行支撑，使得转轴三在进行转动时更加稳固。

优选的，所述支撑架顶部设有大臂，所述大臂与支撑架通过铰链一连接，所述大臂底部和一侧分别固定连接有固定块一和固定块二，所述固定块一和固定块二底部分别设有斜板一和斜板二，所述斜板一和斜板二与固定块一和固定块二均通过铰链二连接。

具体的，通过铰链一、铰链二、斜板一和斜板二相配合可带动固定块一和固定块二进行左右移动和上下移动，从而实现对大臂的角度进行相对应调节。

优选的，所述斜板一和斜板二与螺纹块一和螺纹块二均通过铰链三连接，所述大臂内部设有伸缩部件。

具体的，通过螺纹块一和螺纹块二进行移动，可对斜板一和斜板二角度进行调节。

优选的，所述伸缩部件包括滚轴，所述滚轴嵌设在大臂内部，所述滚轴外侧套设有套筒，所述滚轴与套筒连接处通过螺纹连接。

具体的，通过转动滚轴，可对套筒进行左右移动，实现大臂长度调节的功能。

优选的，所述滚轴外侧固定套接有涡轮，所述涡轮底部设有蜗杆，所述涡轮与蜗杆相啮合，所述蜗杆前端延伸至大臂前侧。

具体的，通过转动蜗杆，可带动涡轮进行转动，从而实现滚轴转动。

优选的，所述大臂顶部和底部表面均开设有限位槽，两个所述限位槽成对称状均匀分布。

具体的，通过设置两个限位槽可保证套筒在进行左右移动时的平衡与稳定性。

优选的，所述套筒顶部和底部均固定连接有限位块，两个所述限位块分别嵌设在两个限位槽内部，所述限位块与限位槽相匹配。

具体的，因两个限位槽与两个限位块相匹配，使得两个限位块只能在两个限位槽内部做直线运动，从而实现对套筒进行限位，避免套筒跟随滚轴一同转动。

优选的，所述套筒另一侧设有挂钩，所述挂钩与套筒通过铰链四连接。

具体的，通过铰链四，使得挂钩可进行灵活转动。

优选的，所述转轴一与连接箱、支撑板和支撑架连接处均通过轴承活动连接，所述转轴二与连接箱连接处均通过轴承活动连接，所述滚轴与大臂连接处通过轴承活动连接。

具体的，使得转轴一、转轴二和滚轴转动时更加稳固。

本实用新型实施例具有如下优点：

1、通过转轴三与转轴一分别带动螺纹块一向右移动和螺纹块二向下移动，螺纹块一和螺纹块二移动时通过与铰链三相配合，分别对斜板一和斜板二进行挤压，使得斜板一和斜板二发生转动，斜板一与斜板二带动固定块一和固定块二分别向上移动和向下移动，固定块一和固定块二带动大臂两侧分别做反向移动，从而实现保证了大臂在进行工作时的平衡性，避免由于重力过大会直接对电机或大臂造成一定的损坏，使得产品的使用寿命大大缩短，同时还提高了该装置的实用性；

2、通过转动蜗杆带动涡轮转动，涡轮带动滚轴转动，滚轴带动套筒向右移动，套筒带动挂钩向右移动，当挂钩移动到指定位置时停止转动，从而实现可对大臂的长度进行调节，避免使得待搬运的物料必须处于某一特定的位置，才能由大臂进行搬运或者抬升。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型提供的整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的整体结构剖视图；

图3为本实用新型提供的侧视结构立体图；

图4为本实用新型提供的图2中A部结构放大图；

图5为本实用新型提供的固定板和连接箱立体图。

图中：1支撑架、2支撑板、3电机、4转轴一、5连接箱、6锥齿轮一、7锥齿轮二、8转轴二、9齿轮一、10齿轮二、11转轴三、12螺纹块一、13螺纹块二、14固定板、15大臂、16固定块一、17固定块二、18斜板一、19斜板二、20滚轴、21涡轮、22蜗杆、23挂钩、24套筒。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

参照附图1-5，本实用新型提供的一种用于机器手臂重力平衡装置，包括支撑架1，所述支撑架1顶部设有平衡机构；

所述平衡机构包括支撑板2，所述支撑板2固定连接在支撑架1顶部，所述支撑板2一侧固定连接电机3，所述电机3输出轴固定连接有转轴一4，所述转轴一4一端贯穿支撑架1并延伸至支撑架1一侧，所述支撑架1一侧固定连接有连接箱5，所述连接箱5套设在转轴一4外侧，所述转轴一4一端固定连接有锥齿轮一6，所述锥齿轮一6底部设有锥齿轮二7，所述锥齿轮二7与锥齿轮一6相啮合，所述锥齿轮二7内部固定嵌设有转轴二8，所述转轴二8顶端和低端分别延伸至连接箱5顶部和底部内侧，所述转轴二8顶端固定连接有齿轮一9，所述齿轮一9后侧设有齿轮二10，所述齿轮一9与齿轮二10相啮合，所述齿轮二10内部固定嵌设有转轴三11，所述转轴三11和转轴一4外侧分别套设有螺纹块一12和螺纹块二13，所述螺纹块一12和螺纹块二13与转轴一4和转轴二8均通过螺纹连接；

本实施方案中，通过电机3输出轴带动转轴一4进行转动，转轴一4带动锥齿轮一6转动，锥齿轮一6带动锥齿轮二7转动，锥齿轮二7吊顶转轴二8转动，转轴二8带动转轴二8转动，转轴二8带动齿轮一9转动，齿轮一9带动齿轮二10转动，齿轮二10带动转轴三11转动，转轴三11与转轴一4分别带动螺纹块一12向右移动和螺纹块二13向下移动，从而实现保证了工作的效率以及减轻大臂15的工作强度，提高了该装置的实用性。

其中，为了实现保证大臂15整体平衡的目的，本装置采用如下技术方案实现的：所述连接箱5后侧固定连接有固定板14，所述固定板14套设在转轴三11外侧，所述固定板14与转轴三11连接处均通过轴承活动连接，所述支撑架1顶部设有大臂15，所述大臂15与支撑架1通过铰链一连接，所述大臂15底部和一侧分别固定连接有固定块一16和固定块二17，所述固定块一16和固定块二17底部分别设有斜板一18和斜板二19，所述斜板一18和斜板二19与固定块一16和固定块二17均通过铰链二连接，所述斜板一18和斜板二19与螺纹块一12和螺纹块二13均通过铰链三连接，所述大臂15内部设有伸缩部件，螺纹块一12和螺纹块二13移动时通过与铰链三相配合，分别对斜板一18和斜板二19进行挤压，使得斜板一18和斜板二19发生转动，同时角度发生变化，斜板一18与斜板二19带动固定块一16和固定块二17分别向上移动和向下移动，固定块一16和固定块二17带动大臂15两侧分别做反向移动，从而实现保证了大臂15在进行工作时的平衡性，避免由于重力过大会直接对电机3或大臂15造成一定的损坏，使得产品的使用寿命大大缩短；

其中，为了实现大臂15伸缩的目的，本装置采用如下技术方案实现的：所述伸缩部件包括滚轴20，所述滚轴20嵌设在大臂15内部，所述滚轴20外侧套设有套筒24，所述滚轴20与套筒24连接处通过螺纹连接，所述滚轴20外侧固定套接有涡轮21，所述涡轮21底部设有蜗杆22，所述涡轮21与蜗杆22相啮合，所述蜗杆22前端延伸至大臂15前侧，所述大臂15顶部和底部表面均开设有限位槽，两个所述限位槽成对称状均匀分布，所述套筒24顶部和底部均固定连接有限位块，两个所述限位块分别嵌设在两个限位槽内部，所述限位块与限位槽相匹配，所述套筒24另一侧设有挂钩23，所述挂钩23与套筒24通过铰链四连接，通过转动蜗杆22带动涡轮21转动，涡轮21带动滚轴20转动，滚轴20带动套筒24向右移动，套筒24带动挂钩23向右移动，当挂钩23移动到指定位置时停止转动，从而实现可对大臂15的长度进行调节，避免使得待搬运的物料必须处于某一特定的位置，才能由大臂15进行搬运或者抬升。

本实用新型的使用过程如下：在使用本实用新型时，使用者可根据需要搬运的物料位置，转动蜗杆22带动涡轮21进行转动，涡轮21带动滚轴20转动，滚轴20带动套筒24向右移动，套筒24带动挂钩23向右移动，当挂钩23移动到指定位置时停止转动即可，随后接通电源，电机3输出轴带动转轴一4进行转动，转轴一4带动锥齿轮一6转动，锥齿轮一6带动锥齿轮二7转动，锥齿轮二7吊顶转轴二8转动，转轴二8带动转轴二8转动，转轴二8带动齿轮一9转动，齿轮一9带动齿轮二10转动，齿轮二10带动转轴三11转动，转轴三11与转轴一4分别带动螺纹块一12向右移动和螺纹块二13向下移动，螺纹块一12和螺纹块二13移动时通过与铰链三相配合，分别对斜板一18和斜板二19进行挤压，使得斜板一18和斜板二19发生转动，同时角度发生变化，斜板一18与斜板二19带动固定块一16和固定块二17分别向上移动和向下移动，固定块一16和固定块二17带动大臂15两侧分别做反向移动，从而实现保证了大臂15在进行工作时的平衡性。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于机器手臂重力平衡装置，包括支撑架(1)，其特征在于：所述支撑架(1)顶部设有平衡机构；

所述平衡机构包括支撑板(2)，所述支撑板(2)固定连接在支撑架(1)顶部，所述支撑板(2)一侧固定连接电机(3)，所述电机(3)输出轴固定连接有转轴一(4)，所述转轴一(4)一端贯穿支撑架(1)并延伸至支撑架(1)一侧，所述支撑架(1)一侧固定连接有连接箱(5)，所述连接箱(5)套设在转轴一(4)外侧，所述转轴一(4)一端固定连接有锥齿轮一(6)，所述锥齿轮一(6)底部设有锥齿轮二(7)，所述锥齿轮二(7)与锥齿轮一(6)相啮合，所述锥齿轮二(7)内部固定嵌设有转轴二(8)，所述转轴二(8)顶端和低端分别延伸至连接箱(5)顶部和底部内侧，所述转轴二(8)顶端固定连接有齿轮一(9)，所述齿轮一(9)后侧设有齿轮二(10)，所述齿轮一(9)与齿轮二(10)相啮合，所述齿轮二(10)内部固定嵌设有转轴三(11)，所述转轴三(11)和转轴一(4)外侧分别套设有螺纹块一(12)和螺纹块二(13)，所述螺纹块一(12)和螺纹块二(13)与转轴一(4)和转轴二(8)均通过螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于机器手臂重力平衡装置，其特征在于：所述连接箱(5)后侧固定连接有固定板(14)，所述固定板(14)套设在转轴三(11)外侧，所述固定板(14)与转轴三(11)连接处均通过轴承活动连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于机器手臂重力平衡装置，其特征在于：所述支撑架(1)顶部设有大臂(15)，所述大臂(15)与支撑架(1)通过铰链一连接，所述大臂(15)底部和一侧分别固定连接有固定块一(16)和固定块二(17)，所述固定块一(16)和固定块二(17)底部分别设有斜板一(18)和斜板二(19)，所述斜板一(18)和斜板二(19)与固定块一(16)和固定块二(17)均通过铰链二连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于机器手臂重力平衡装置，其特征在于：所述斜板一(18)和斜板二(19)与螺纹块一(12)和螺纹块二(13)均通过铰链三连接，所述大臂(15)内部设有伸缩部件。

5.根据权利要求4所述的一种用于机器手臂重力平衡装置，其特征在于：所述伸缩部件包括滚轴(20)，所述滚轴(20)嵌设在大臂(15)内部，所述滚轴(20)外侧套设有套筒(24)，所述滚轴(20)与套筒(24)连接处通过螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于机器手臂重力平衡装置，其特征在于：所述滚轴(20)外侧固定套接有涡轮(21)，所述涡轮(21)底部设有蜗杆(22)，所述涡轮(21)与蜗杆(22)相啮合，所述蜗杆(22)前端延伸至大臂(15)前侧。

7.根据权利要求3所述的一种用于机器手臂重力平衡装置，其特征在于：所述大臂(15)顶部和底部表面均开设有限位槽，两个所述限位槽成对称状均匀分布。

8.根据权利要求5所述的一种用于机器手臂重力平衡装置，其特征在于：所述套筒(24)顶部和底部均固定连接有限位块，两个所述限位块分别嵌设在两个限位槽内部，所述限位块与限位槽相匹配。

9.根据权利要求5所述的一种用于机器手臂重力平衡装置，其特征在于：所述套筒(24)另一侧设有挂钩(23)，所述挂钩(23)与套筒(24)通过铰链四连接。

10.根据权利要求5所述的一种用于机器手臂重力平衡装置，其特征在于：所述转轴一(4)与连接箱(5)、支撑板(2)和支撑架(1)连接处均通过轴承活动连接，所述转轴二(8)与连接箱(5)连接处均通过轴承活动连接，所述滚轴(20)与大臂(15)连接处通过轴承活动连接。

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