[发明专利]应用于工业机器人的并联压缩弹簧式双作用平衡缸

权利要求书

1.一种应用于工业机器人的并联压缩弹簧式双作用平衡缸，其特征在于，包括：柄轴(1)、缸轴(2)、缸体(5)、摇臂(8)、垫环(3)、活塞(4)以及至少一个压缩弹簧；其中：

所述缸体(5)的两端分别设置有密封的缸盖(7)，所述缸轴(2)的第一端与柄轴(1)的一端紧固连接，所述缸轴(2)的第二端穿过所述缸体(5)顶端的缸盖(7)进入缸体(5)内部与垫环(3)相连并从所述缸体(5)底端的缸盖(7)穿出；所述缸体(5)内部的顶端和底端分别安装有活塞(4)，且所述垫环(3)位于所述缸体(5)的底端的缸盖(7)和活塞(4)之间，所述至少一个压缩弹簧安装在缸体(5)内部的两个活塞(4)之间；所述柄轴(1)通过连接机构与摇臂(8)相连，所述摇臂(8)与工业机器人的大臂相连；其中，柄轴(1)通过缸轴(2)、垫环(3)带动缸体(5)底端的活塞(4)沿缸体(5)的轴向向上运动，柄轴(1)通过缸轴(2)带动缸体(5)顶端的活塞(4)沿缸体(5)的轴向向下运动，当缸轴(2)沿轴向上拉或者向下压过程中，平衡缸中的压缩弹簧均处于压缩状态。

2.根据权利要求1所述的应用于工业机器人的并联压缩弹簧式双作用平衡缸，其特征在于，所述压缩弹簧包括三组同轴安装的压缩弹簧，分别记为：压缩弹簧A(14)、压缩弹簧B(15)、压缩弹簧C(16)；其中，所述压缩弹簧A(14)的内径大于所述压缩弹簧B(15)的内径，所述压缩弹簧B(15)的内径大于压缩弹簧C(16)的内径。

3.根据权利要求1所述的应用于工业机器人的并联压缩弹簧式双作用平衡缸，其特征在于，所述连接机构包括：两个轴承B(18)、内筒(12)、外筒(13)；所述柄轴(1)上安装有两个轴承B(18)，所述两个轴承B(18)之间同轴安装有内筒(12)、外筒(13)，所述摇臂(8)通过两个轴承B(18)、内筒(12)、外筒(13)与柄轴(1)相连。

4.根据权利要求1所述的应用于工业机器人的并联压缩弹簧式双作用平衡缸，其特征在于，还包括：压盖(10)和两个端盖(9)，所述两个端盖(9)分别通过沉头螺钉(24)安装在所述柄轴(1)的两端；所述压盖位于柄轴(1)远离缸轴(2)的一端的端面上，所述摇臂(8)的一端经螺钉B(21)、弹簧垫片(28)与压盖(10)连接。

5.根据权利要求1所述的应用于工业机器人的并联压缩弹簧式双作用平衡缸，其特征在于，还包括：缸座(11)、缸销(6)，所述缸销(6)经轴承A(17)与缸体(5)的外壁相连；所述缸销(6)通过螺钉B(21)、弹簧垫圈A(26)与缸座(11)相连；所述缸座(11)通过螺钉A(20)和弹簧垫圈C(29)与工业机器人的腰盘相连。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的应用于工业机器人的并联压缩弹簧式双作用平衡缸，其特征在于，还包括：弹簧垫圈D(30)和螺母(19)，所述缸轴(2)的第二端连接所述弹簧垫圈D(30)和螺母(19)；所述螺母(19)通过扣紧螺母(23)锁紧，并通过位于扣紧螺母(23)外端的销(25)进行轴向限位。

7.根据权利要求6所述的应用于工业机器人的并联压缩弹簧式双作用平衡缸，其特征在于，在工业机器人的大臂处于俯身作业状态时，工业机器人的大臂带动所述摇臂(8)绕肩关节轴线向前摆动，所述摇臂(8)带动柄轴(1)运动，所述柄轴(1)通过缸轴(2)、垫环(3)带动缸体(5)底端的活塞(4)沿缸体(5)的轴向向上运动，所述缸体(5)顶端的活塞(4)通过缸盖(7)、缸体(5)的外壁、缸销(6)、缸座(11)与工业机器人的腰盘连接，并通过位于两个活塞(4)之间的压缩弹簧A(14)、压缩弹簧B(15)、压缩弹簧C(16)进行压缩储能，以平衡工业机器人大臂俯身作业时载荷。

8.根据权利要求6所述的应用于工业机器人的并联压缩弹簧式双作用平衡缸，其特征在于，在工业机器人的大臂处于仰身作业状态时：工业机器人的大臂带动所述摇臂(8)绕肩关节轴线向后摆动，所述摇臂(8)带动柄轴(1)运动，所述柄轴(1)通过缸轴(2)带动缸体(5)顶端的活塞(4)沿缸体(5)的轴向向下运动；所述缸体(5)底端的活塞(4)通过缸盖(7)、缸体(5)、缸销(6)、缸座(11)与工业机器人的腰盘连接，并通过位于两个活塞(4)之间的压缩弹簧A(14)、压缩弹簧B(15)、压缩弹簧C(16)进行压缩储能，以平衡工业机器人大臂仰身作业载荷。