一种设有平衡装置的重载机械臂垂直轴结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107139210A(43)申请公布日2017.09.08(21)申请号201710310549.4(22)申请日2017.05.05(66)本国优先权数据201611054230.12016.11.25CN(71)申请人哈尔滨思哲睿智能医疗设备有限公司地址150090黑龙江省哈尔滨市经开区南岗集中区长江路368号15层08室(72)发明人杨文龙王新张家兴(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人连平(51)Int.Cl.B25J19/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种设有平衡装置的重载机械臂垂直轴结构(57)摘要一种设有平衡装置的重载机械臂垂直轴结构，包括与重载机械臂连接的升降部件、与所述升降部件配合的固定部件、用于驱动所述升降部件相对所述固定部件运动的动力组件；所述动力组件包括与所述固定部件固定连接的驱动件、与所述升降部件连接的动作件，动作件与驱动件配合，驱动件驱使动作件升降；所述平衡装置包括支撑所述动作件的弹性组件，该弹性组件设置在所述固定部件上。上述设计，固定部件通过弹性组件对动作件产生一个向上的轴向支反力，可有效的减小动力组件所受的轴向支撑力，从而减小动力组件驱动源的功率，缩减结构尺寸重量，增加负载/自重比；同时，因驱动件与固定部件的受力减小，机构的安全系数也得到提高。CN107139210ACN107139210A权利要求书1/1页1.一种设有平衡装置的重载机械臂垂直轴结构，包括与重载机械臂(1)连接的升降部件、与所述升降部件配合的固定部件、用于驱动所述升降部件相对所述固定部件运动的动力组件；所述动力组件包括与所述固定部件固定连接的驱动件、与所述升降部件连接的动作件，动作件与驱动件配合，驱动件驱使动作件升降；其特征在于：所述平衡装置包括支撑所述动作件的弹性组件，该弹性组件设置在所述固定部件上。2.如权利要求1所述的一种设有平衡装置的重载机械臂垂直轴结构，其特征在于：所述升降部件包括外升降立柱(2)，所述固定部件包括底座和设置在所述底座上的固定定位立柱(7)，所述固定定位立柱活动插设在所述外升降立柱内，所述动力组件位于外升降立柱和固定定位立柱的腔体内，所述平衡装置位于固定定位立柱的腔体内，弹性组件的底端设置在所述底座上。3.如权利要求2所述的一种设有平衡装置的重载机械臂垂直轴结构，其特征在于：所述驱动件为滚珠丝杠副(4)的丝母，所述动作件为滚珠丝杠副的丝杠，丝杠的顶部支撑端与驱动电机及减速机(3)连接，驱动电机及减速机安装在外升降立柱(2)的顶部，所述丝杠向下伸入固定定位立柱(7)的腔体，与设置在固定定位立柱腔体内的丝母配合。4.如权利要求3所述的一种设有平衡装置的重载机械臂垂直轴结构，其特征在于：丝杠的中心线竖直设置，丝杠的中心线与外升降立柱(2)的中心线、固定定位立柱(7)的中心线重合。5.如权利要求3所述的一种设有平衡装置的重载机械臂垂直轴结构，其特征在于：所述弹性组件包括与丝杠底部浮动端连接的丝杠支撑导向座(5)、支撑所述丝杠支撑导向座的平衡弹簧(6)、支撑所述平衡弹簧的弹簧下部支撑座(8)，弹簧下部支撑座设置在所述底座上。6.如权利要求5所述的一种设有平衡装置的重载机械臂垂直轴结构，其特征在于：所述丝杠支撑导向座(5)包括与固定定位立柱(7)腔体内侧壁滑动配合的滑动部、与丝杠枢接的枢接孔。2CN107139210A说明书1/3页一种设有平衡装置的重载机械臂垂直轴结构技术领域[0001]本发明涉及机器人技术领域，具体涉及机械臂。背景技术[0002]随着机械臂在先进领域的大范围应用，与常规工业机械臂比较，该类机械臂的垂直轴负载承受力能及安全性要求更高，体现在：更轻质量、更高负载/自重比、更高安全系数等。在此要求下，负载平衡装置，对重载机械臂的垂直轴结构性能非常重要。[0003]在常规工业器人中，垂直轴向负载的平衡方式可大致分为：弹簧式、配重式、气压式、以及液压式。发明内容[0004]本发明所解决的技术问题：如何使重载机械臂垂直轴的平衡装置简单化、轻量化。[0005]为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种设有平衡装置的重载机械臂垂直轴结构，包括与重载机械臂连接的升降部件、与所述升降部件配合的固定部件、用于驱动所述升降部件相对所述固定部件运动的动力组件；所述动力组件包括与所述固定部件固定连接的驱动件、与所述升降部件连接的动作件，动作件与驱动件配合，驱动件驱使动作件升降；所述平衡装置包括支撑所述动作件的弹性组件，该弹性组件设置在所述固定部件上。[0006]按上述技术方案，所述平衡装置的平衡原理如下：设动力组件(通过驱动件)受至向上的轴向支撑力为F1，动力组件通过动作