CN218698987U - 配重块重量平衡*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种配重块重量平衡***，涉及机械手的结构设计领域，包括机械臂和用于驱动机械臂进行上下移动的驱动源，还包括配重组件；配重组件包括配重块和牵引线；配重块吊设在牵引线的一端，牵引线的另一端连接至机械臂上；配重块的重力通过牵引线作用至机械臂以形成向上的托举力，进而减小驱动源的驱动力和抱闸力。用配重块来代替平衡气缸，机械手的结构变得简单。配重块重量平衡***是通过配重块的自重来平衡机械臂的自重，减小了维持机械臂静止不动时所需的马达抱闸力，同时在机械臂上升和下降的过程中，配重块的重力在定滑轮作用下也平衡了机械臂的部分自重，因此可降低马达的输出扭矩和输出功率，减小了机器的使用费用。

Description

配重块重量平衡***

技术领域

本实用新型涉及机械手的结构设计领域，具体为针对机械手的配重块重量平衡***。

背景技术

随着科学和制造技术的发展，机械手等自动化装置越来越多的出现在生产制造过程中，利用机械手来实现生产物品的取出和搬运与人工相比具有高效率、高精度等优点。当面对较大的取出物品时，就需要增加取出机械臂的强度，因此机械臂的质量也会随之增加，这样将会导致马达的抱闸力无法平衡机械臂的自重，目前的解决办法是安装平衡气缸来平衡机械臂的自重；但采用平衡气缸具有以下缺点：

1.平衡气缸重量平衡***，是用气缸产生的压力来平衡机械臂的自重，一旦气路出现漏气、堵塞等状况，平衡气缸将无法正常工作。同时，使用平衡气缸会增加空气消耗量，导致机械手的使用费用增加。

2.采用平衡气缸重量平衡***需要安装气缸，使机械手的结构变化复杂，同时气缸还需配备控制阀、气管、气泵等气动元件，大大增加了机械手的成本。

3.平衡气缸的结构比较复杂，对于气缸的密闭性要求比较高，一旦出现漏气等不良状况，及时发现是比较困难的，严重时可能因马达的抱闸力不足导致机械臂掉落，造成机械臂的损坏甚至引起人员的受伤。

因此，采用新的平衡***来保证机械臂的平稳是目前我们研究的课题。

实用新型内容

针对现有中采用传统的气缸重量平衡***平衡机械臂，导致的结构复杂、成本投入大和难以发现漏气问题等问题；本实用新型提供了一种新的简易方案，进而达到简化整体机械手的结构、减小维修难度、减少维修费用、降低所需马达抱闸力、降低驱动马达的功率、减少使用费用和节能的目的。

具体的，本实用新型提出的详细方案如下：

配重块重量平衡***，包括机械臂和用于驱动所述机械臂进行上下移动的驱动源，还包括配重组件；

所述配重组件包括配重块和牵引线；所述配重块吊设在所述牵引线的一端，所述牵引线的另一端连接至所述机械臂上；

所述配重块的重力通过所述牵引线作用至所述机械臂以形成向上的托举力，进而减小所述驱动源的驱动力和抱闸力。

进一步的，所述配重组件还包括换向定滑轮，所述牵引线缠绕所述换向定滑轮实现换向，使得所述牵引线与所述配重块固定的一端位于所述换向定滑轮的左侧方，所述牵引线与所述机械臂固定的一端位于所述换向定滑轮的右侧方。

进一步的，所述配重组件还包括导向定滑轮；所述导向定滑轮被配置为引导所述牵引线与所述机械臂固定。

进一步的，所述配重组件还包括导向件，所述导向件被配置为引导所述配重块上下移动。

进一步的，所述导向件包括滑轨和滑座；所述滑轨固定在支撑台上；所述滑座与所述配重块固定且滑座与所述滑轨滑动连接。

进一步的，所述驱动源包括马达和传动皮带；所述马达的输出端固定连接有皮带轮；所述传动皮带与所述皮带轮啮合；所述机械臂通过转接块与所述传动皮带固定连接；所述马达启动使得所述皮带轮转动，进而使得所述传动皮带转动以达到上下移动机械臂的目的。

进一步的，所述驱动源中还设有张紧机构，所述张紧机构被配置为张紧调节所述传动皮带的张紧度。

进一步的，所述张紧机构包括张紧同步轮，所述张紧同步轮被配置为能转动且能够调节移动设置；调节所述张紧同步轮挤压所述传动皮带进而使得所述传动皮带张紧。

进一步的，所述张紧同步轮设置有两个，分别设置在所述马达的上下侧方位；每个所述张紧同步轮分别调整对应处的传动皮带。

采用本技术方案所达到的有益效果为：

用配重块来代替平衡气缸，机械手的结构变得简单。配重块重量平衡***可以看成是一个定滑轮***，由配重块、定滑轮、牵引线等机械部件组成，各个部件都可以独立更换，因此在检查和维修时比较方便，维修成本比较低。配重块重量平衡***是通过配重块的自重来平衡机械臂的自重，减小了维持机械臂静止不动时所需的马达抱闸力，同时在机械臂上升和下降的过程中，配重块的重力在定滑轮作用下也平衡了机械臂的部分自重，因此可降低马达的输出扭矩和输出功率，减小了机器的使用费用。

配重块重量平衡***只通过配重块自身的重力来平衡，不需要使用气压或电来驱动，达到了节能的目的。配重块、定滑轮、牵引线、导向机构等机械部件相对来说比较便宜，加工难度低，具有普遍适用性，大大降低了机械手的成本。同时还可根据机械手取出产品的重量和机械臂的重量适当增加或减小配重块的重量，可适用不同的机型。

附图说明

图1为本配重块重量平衡***的示意图。

其中：10机械臂、20驱动源、21马达、22传动皮带、23皮带轮、24张紧同步轮、30配重组件、31配重块、32牵引线、33换向定滑轮、34导向定滑轮、35导向件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

本实施例中提供了一种配重块重量平衡***，该平衡***主要运用在机械手的结构设计中；通过设计这一套平衡***，来达到简化整体机械手的结构、减小维修难度、减少维修费用、降低所需马达抱闸力、降低驱动马达的功率、减少使用费用和节能的目的。

在本方案提供的这一套平衡***中，参见图1，包括机械臂10和用于驱动机械臂进行上下移动的驱动源20，也即可以理解为，通过利用这里的驱动源20，驱动源20的动作将或使得机械臂10进行上下方向的移动，进而实现机械手的搬运操作。

同时在，本身实施例中，还包括配重组件30；具体的，配重组件30包括配重块31和牵引线32；配重块31吊设在牵引线32的一端，牵引线32的另一端连接至机械臂10上；配重块31的重力通过牵引线32作用至机械臂10上，以形成向上的托举力(等同于拉力)，进而减小驱动源20对机械臂10的驱动力和抱闸力。

也即在本实施例中，仅仅利用配重块31来达到促进机械臂10上下移动的目的。具体的原理方式为：

机械臂10在静止状态时，配重块31在牵引线32的作用下，可将机械臂10的自重利用配重块31的自重抵消一部分，这样维持机械臂10静止不动的所需力就会有所减小，因此所需的驱动源20抱闸力会随之减小。

机械臂10在上下运动时，配重块31也会上下移动；机械臂10向上运动时，配重块31会向下运动，并通过牵引线32向上拉机械臂10，使得维持机械臂10运动状态的力随之减小，这样可使驱动源20的输出扭矩降低，输出功率降低；当机械臂10向下运动时，配重块31会向上运动，驱动机械臂10向下运动的驱动源20只需为机械臂10与配重块31的重力差即可，相比以往的重量平衡***，所需的驱动源20驱动力减小，功率降低，达到节能和降低使用成本的目的。

本实施例中，为了提升牵引线32连接的稳定性，配重组件30还包括换向定滑轮33，牵引线32缠绕换向定滑轮33实现换向，使得牵引线32与配重块31固定的一端位于换向定滑轮33的左侧方，牵引线32与机械臂10固定的一端位于换向定滑轮33的右侧方。

这里利用换向定滑轮33，可以减少牵引线32在工作过程中的摩擦，同时利用换向定滑轮33完成对牵引线32的换向；使得牵引线32在换向定滑轮33的支持下，一端与配重块31吊设固定，另一端与机械臂10吊设固定。

可选的，配重组件30还包括导向定滑轮34；导向定滑轮34被配置为引导牵引线32与机械臂10固定。也即这里的导向定滑轮34主要移到方向的引导作用，便于牵引线32被牵引至与机械臂10固定连接。

本实施例中，配重组件30还包括导向件35，导向件35被配置为引导配重块31上下移动。具体的，导向件35包括滑轨和滑座；滑轨固定在支撑台上；滑座与配重块31固定且滑座与滑轨滑动连接。

可以简单的理解为，我们将配重块31滑动设置在一个滑台(也即导向件35)上，配重块31在牵引线32的牵引作用下，利用滑台的导向作用，在上下方向来回移动。

在本实施例中，上文提及的驱动源20包括马达21和传动皮带22；其中，马达21的输出端固定连接有皮带轮23；传动皮带22与皮带轮23啮合；机械臂10通过转接块与传动皮带22固定连接；马达21启动使得皮带轮23转动，进而使得传动皮带22转动以达到上下移动机械臂10的目的。

同时，驱动源20中还设有张紧机构，张紧机构被配置为张紧调节传动皮带22的张紧度。具体的，张紧机构包括张紧同步轮24，张紧同步轮24被配置为能转动且能够调节移动设置；调节张紧同步轮24挤压传动皮带22进而使得传动皮带22张紧。

本实施例中，张紧同步轮24设置有两个，分别设置在马达21的上下侧方位；每个张紧同步轮24分别调整对应处的传动皮带22，以完成对传动皮带22张紧力的调节。

本方案中，配重块重量平衡***与现有平衡气缸重量平衡***相比，配重块重量平衡***的结构更为简单，配重块、牵引线、滑轮等机械部品精度不高，而且价格比较便宜，降低了机械手的制造成本。配重块重量平衡***是依靠配重块自身的重力来平衡机械臂的重力，平衡***无需额外加电器元件来驱动。可根据机械手在实际应用中机械臂和取出产品的重量来增加或减小配重块的重量，使机械手在正常条件下工作。

因此，本技术方案用配重块来代替平衡气缸，机械手的结构变得简单。配重块重量平衡***可以看成是一个定滑轮***，由配重块、定滑轮、牵引线等机械部件组成，各个部件都可以独立更换，因此在检查和维修时比较方便，维修成本比较低。配重块重量平衡***是通过配重块的自重来平衡机械臂的自重，减小了维持机械臂静止不动时所需的马达抱闸力，同时在机械臂上升和下降的过程中，配重块的重力在定滑轮作用下也平衡了机械臂的部分自重，因此可降低马达的输出扭矩和输出功率，减小了机器的使用费用。

配重块重量平衡***只通过配重块自身的重力来平衡，不需要使用气压或电来驱动，达到了节能的目的。配重块、定滑轮、牵引线、导向机构等机械部件相对来说比较便宜，加工难度低，具有普遍适用性，大大降低了机械手的成本。同时还可根据机械手取出产品的重量和机械臂的重量适当增加或减小配重块的重量，可适用不同的机型。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。此外，“第一”、“第二”仅用于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。因此术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本技术的描述中，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，或一体的连接；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，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。

以上仅是本技术的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将技术的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本技术的保护范围。

Claims (9)

1.配重块重量平衡***，包括机械臂(10)和用于驱动所述机械臂(10)进行上下移动的驱动源(20)，其特征在于，还包括配重组件(30)；

所述配重组件(30)包括配重块(31)和牵引线(32)；所述配重块(31)吊设在所述牵引线(32)的一端，所述牵引线(32)的另一端连接至所述机械臂(10)上；

所述配重块(31)的重力通过所述牵引线(32)作用至所述机械臂(10)以形成向上的托举力，进而减小所述驱动源(20)的驱动力和抱闸力。

2.根据权利要求1所述的配重块重量平衡***，其特征在于，所述配重组件(30)还包括换向定滑轮(33)，所述牵引线(32)缠绕所述换向定滑轮(33)实现换向，使得所述牵引线(32)与所述配重块(31)固定的一端位于所述换向定滑轮(33)的左侧方，所述牵引线(32)与所述机械臂(10)固定的一端位于所述换向定滑轮(33)的右侧方。

3.根据权利要求2所述的配重块重量平衡***，其特征在于，所述配重组件(30)还包括导向定滑轮(34)；所述导向定滑轮(34)被配置为引导所述牵引线(32)与所述机械臂(10)固定。

4.根据权利要求1所述的配重块重量平衡***，其特征在于，所述配重组件(30)还包括导向件(35)，所述导向件(35)被配置为引导所述配重块(31)上下移动。

5.根据权利要求4所述的配重块重量平衡***，其特征在于，所述导向件(35)包括滑轨和滑座；所述滑轨固定在支撑台上；所述滑座与所述配重块(31)固定且滑座与所述滑轨滑动连接。

6.根据权利要求1所述的配重块重量平衡***，其特征在于，所述驱动源(20)包括马达(21)和传动皮带(22)；所述马达(21)的输出端固定连接有皮带轮(23)；所述传动皮带(22)与所述皮带轮(23)啮合；所述机械臂(10)通过转接块与所述传动皮带(22)固定连接；所述马达(21)启动使得所述皮带轮(23)转动，进而使得所述传动皮带(22)转动以达到上下移动机械臂(10)的目的。

7.根据权利要求6所述的配重块重量平衡***，其特征在于，所述驱动源(20)中还设有张紧机构，所述张紧机构被配置为张紧调节所述传动皮带(22)的张紧度。

8.根据权利要求7所述的配重块重量平衡***，其特征在于，所述张紧机构包括张紧同步轮(24)，所述张紧同步轮(24)被配置为能转动且能够调节移动设置；调节所述张紧同步轮(24)挤压所述传动皮带(22)进而使得所述传动皮带(22)张紧。

9.根据权利要求8所述的配重块重量平衡***，其特征在于，所述张紧同步轮(24)设置有两个，分别设置在所述马达(21)的上下侧方位；每个所述张紧同步轮(24)分别调整对应处的传动皮带(22)。

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