[實用新型]用于工業(yè)機(jī)器人的平衡系統(tǒng)及工業(yè)機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720037437.1
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN206510069U
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳配天智能技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B25J11/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44280
• 代理人: 李慶波

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及機(jī)器人平衡技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于工業(yè)機(jī)器人的平衡系統(tǒng)及工業(yè)機(jī)器人。

背景技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，它能自動執(zhí)行工作，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器；它是由電機(jī)驅(qū)動的運動裝置。重型工業(yè)機(jī)器人(負(fù)載90kg以上)的二軸負(fù)載相對較大，合理的平衡裝置可以讓二軸負(fù)載更均衡，電機(jī)選型更合理，工業(yè)機(jī)器人的運動性能更好。

現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有工業(yè)機(jī)器人的平衡系統(tǒng)一般有三種方式：重力式、彈簧式以及液壓式。重力式采用配重來平衡二軸負(fù)載；彈簧式采用多組彈簧來平衡二軸負(fù)載；液壓式采用液壓和氣囊式蓄能器的組合形式來平衡二軸負(fù)載。

對于現(xiàn)有的三種平衡系統(tǒng)，都存在不同的缺點：

重力式平衡系統(tǒng)一般配重很大，極大增加了工業(yè)機(jī)器人整機(jī)質(zhì)量；

彈簧式平衡系統(tǒng)裝置質(zhì)量較大，單純采用彈簧式平衡系統(tǒng)時一般需選用多組彈簧組合形式，設(shè)計方案復(fù)雜，且彈簧的壽命受往復(fù)次數(shù)限制，系統(tǒng)經(jīng)常需要維護(hù)；

液壓式平衡系統(tǒng)一般采用液壓缸加雙蓄能器的組合形式，單純采用液壓式時一般需要液壓系統(tǒng)提供20MPa以上的壓力，有泄漏風(fēng)險，且當(dāng)所選蓄能器體積較大時，平衡裝置與二軸運動空間可能發(fā)生干涉。

由此可見，提供一種能夠輕便地實現(xiàn)平衡二軸負(fù)載的功能，且對蓄能部件性能要求不高，同時安裝方便，不會帶來運動干涉的工業(yè)機(jī)器人尤為重要。

實用新型內(nèi)容

本實用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種用于工業(yè)機(jī)器人的平衡系統(tǒng)及工業(yè)機(jī)器人，能夠輕便地實現(xiàn)平衡二軸負(fù)載的功能，且對蓄能部件性能要求不高，同時安裝方便，不會帶來運動干涉。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的一個技術(shù)方案是：提供一種用于工業(yè)機(jī)器人的平衡系統(tǒng)，包括：

液壓裝置，其包括液壓缸和活塞桿，其中所述液壓缸設(shè)置在所述工業(yè)機(jī)器人的底座上，所述活塞桿的一端插設(shè)在所述液壓缸內(nèi)，所述活塞桿的另一端與所述工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂連接；

蓄能裝置，與所述液壓缸相連通；

彈性裝置，設(shè)置在所述液壓缸內(nèi)；

其中，當(dāng)所述工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂沿第一方向運動時，所述液壓缸中的壓力油注入至所述蓄能裝置，以將能量儲存至所述蓄能裝置，同時所述彈性裝置產(chǎn)生形變以儲存能量；當(dāng)所述工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂沿與所述第一方向相反的第二方向運動時，所述蓄能裝置中的壓力油流入所述液壓缸，以釋放儲存在所述蓄能裝置中的能量，同時所述彈性裝置恢復(fù)形變，以釋放儲存在所述彈性裝置中的能量。

其中，所述液壓缸包括：

液壓缸的缸體，其內(nèi)設(shè)置有腔體；

擋板，其設(shè)置在所述液壓缸的缸體的腔體內(nèi)且與所述活塞桿的一端連接以隨著所述活塞桿的運動而運動，并將所述液壓缸的缸體的腔體分成有桿腔和無桿腔。

其中，所述蓄能裝置包括：

蓄能裝置的缸體，其內(nèi)設(shè)置有壓力油腔；

氣囊，設(shè)置在所述壓力油腔內(nèi)；

其中，所述蓄能裝置中的所述壓力油腔與所述液壓裝置中的所述液壓缸相通，以在所述工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂沿所述第一方向運動時，所述液壓缸中的壓力油流入至所述壓力油腔內(nèi)，從而壓縮所述氣囊，以將能量儲存至所述蓄能裝置；在所述工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂沿所述第二方向運動時，所述壓力油腔中的壓力油流入至所述液壓缸中，所述氣囊膨脹，以使所述蓄能裝置釋放能量。

其中，所述液壓缸中的所述有桿腔填充有壓力油；

所述彈性裝置設(shè)置在所述液壓缸的有桿腔內(nèi)且套設(shè)在所述活塞桿上，所述彈性裝置的一端抵觸在所述擋板上，所述彈性裝置的另一端抵觸在所述液壓缸的缸體的側(cè)面上；

所述蓄能裝置中的所述壓力油腔與所述液壓缸中的所述有桿腔相通。

其中，所述液壓缸的缸體與所述蓄能裝置的缸體一體成型以使液壓缸和所述蓄能裝置集成在一起。

其中，所述液壓缸的缸體對應(yīng)所述有桿腔的位置處開設(shè)有連接口，以使所述有桿腔與所述蓄能裝置中的所述壓力油腔相通；而所述液壓缸的缸體對應(yīng)所述無桿腔的位置處設(shè)置有濾氣口，以使所述無桿腔與外界相通。

其中，所述蓄能裝置的缸體上開設(shè)有氣囊充氣口和壓力油泄放口，其中，所述氣囊充氣口與所述氣囊相連以為所述氣囊預(yù)充氣體，所述壓力油泄放口與所述壓力油腔相連以預(yù)充、泄放和補(bǔ)充壓力油。

其中，所述彈性裝置為受壓彈簧。

其中，所述工業(yè)機(jī)器人的負(fù)載在90公斤及以上。