[实用新型]用于工业机器人的平衡系统及工业机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人平衡技术领域，特别是涉及一种用于工业机器人的平衡系统及工业机器人。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器；它是由电机驱动的运动装置。重型工业机器人(负载90kg以上)的二轴负载相对较大，合理的平衡装置可以让二轴负载更均衡，电机选型更合理，工业机器人的运动性能更好。

现有技术中，现有工业机器人的平衡系统一般有三种方式：重力式、弹簧式以及液压式。重力式采用配重来平衡二轴负载；弹簧式采用多组弹簧来平衡二轴负载；液压式采用液压和气囊式蓄能器的组合形式来平衡二轴负载。

对于现有的三种平衡系统，都存在不同的缺点：

重力式平衡系统一般配重很大，极大增加了工业机器人整机质量；

弹簧式平衡系统装置质量较大，单纯采用弹簧式平衡系统时一般需选用多组弹簧组合形式，设计方案复杂，且弹簧的寿命受往复次数限制，系统经常需要维护；

液压式平衡系统一般采用液压缸加双蓄能器的组合形式，单纯采用液压式时一般需要液压系统提供20MPa以上的压力，有泄漏风险，且当所选蓄能器体积较大时，平衡装置与二轴运动空间可能发生干涉。

由此可见，提供一种能够轻便地实现平衡二轴负载的功能，且对蓄能部件性能要求不高，同时安装方便，不会带来运动干涉的工业机器人尤为重要。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种用于工业机器人的平衡系统及工业机器人，能够轻便地实现平衡二轴负载的功能，且对蓄能部件性能要求不高，同时安装方便，不会带来运动干涉。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种用于工业机器人的平衡系统，包括：

液压装置，其包括液压缸和活塞杆，其中所述液压缸设置在所述工业机器人的底座上，所述活塞杆的一端插设在所述液压缸内，所述活塞杆的另一端与所述工业机器人的机械臂连接；

蓄能装置，与所述液压缸相连通；

弹性装置，设置在所述液压缸内；

其中，当所述工业机器人的机械臂沿第一方向运动时，所述液压缸中的压力油注入至所述蓄能装置，以将能量储存至所述蓄能装置，同时所述弹性装置产生形变以储存能量；当所述工业机器人的机械臂沿与所述第一方向相反的第二方向运动时，所述蓄能装置中的压力油流入所述液压缸，以释放储存在所述蓄能装置中的能量，同时所述弹性装置恢复形变，以释放储存在所述弹性装置中的能量。

其中，所述液压缸包括：

液压缸的缸体，其内设置有腔体；

挡板，其设置在所述液压缸的缸体的腔体内且与所述活塞杆的一端连接以随着所述活塞杆的运动而运动，并将所述液压缸的缸体的腔体分成有杆腔和无杆腔。

其中，所述蓄能装置包括：

蓄能装置的缸体，其内设置有压力油腔；

气囊，设置在所述压力油腔内；

其中，所述蓄能装置中的所述压力油腔与所述液压装置中的所述液压缸相通，以在所述工业机器人的机械臂沿所述第一方向运动时，所述液压缸中的压力油流入至所述压力油腔内，从而压缩所述气囊，以将能量储存至所述蓄能装置；在所述工业机器人的机械臂沿所述第二方向运动时，所述压力油腔中的压力油流入至所述液压缸中，所述气囊膨胀，以使所述蓄能装置释放能量。

其中，所述液压缸中的所述有杆腔填充有压力油；

所述弹性装置设置在所述液压缸的有杆腔内且套设在所述活塞杆上，所述弹性装置的一端抵触在所述挡板上，所述弹性装置的另一端抵触在所述液压缸的缸体的侧面上；

所述蓄能装置中的所述压力油腔与所述液压缸中的所述有杆腔相通。

其中，所述液压缸的缸体与所述蓄能装置的缸体一体成型以使液压缸和所述蓄能装置集成在一起。

其中，所述液压缸的缸体对应所述有杆腔的位置处开设有连接口，以使所述有杆腔与所述蓄能装置中的所述压力油腔相通；而所述液压缸的缸体对应所述无杆腔的位置处设置有滤气口，以使所述无杆腔与外界相通。

其中，所述蓄能装置的缸体上开设有气囊充气口和压力油泄放口，其中，所述气囊充气口与所述气囊相连以为所述气囊预充气体，所述压力油泄放口与所述压力油腔相连以预充、泄放和补充压力油。

其中，所述弹性装置为受压弹簧。

其中，所述工业机器人的负载在90公斤及以上。