[实用新型]双向作用式弹簧平衡器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双向作用式弹簧平衡器，用于需要平衡的机械领域。

背景技术

   很多机械在结构上具有开环特型，使得平衡系统在这些机械的设计和使用过程中具有特殊重要的地位。例如我们自主开发的一款五自由度关节型工业机器人采用了多种平衡装置（如图1所示）：腕转关节和腕摆关节采用电机平衡，小臂采用配重平衡，大臂则采用了弹簧平衡器。这些平衡装置的设置主要用于平衡机器人各臂杆的自重及载荷所引起的绕诸关节轴线的重力矩，以减少驱动功率的幅值及波动，进而改善机器人传动系统的受力状态。

   大臂平衡采用弹簧平衡系统具有结构简单可靠、制造维修容易、成本低廉等优点。主要缺点是:对于普通弹簧来说不管是拉簧还是压簧都只能单方向具有承载能力。因而若需要两个方向平衡（承载）时，势必双向布置两根弹簧，这样就会产生：系统不够紧凑、需要空间较大等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种双向作用式弹簧平衡器，其在各种需要平衡的机械上具有普适性，并克服了用普通弹簧进行平衡所带来的结构臃肿的弊病，且有造型美观、制造维修容易、全封闭结构使弹簧寿命长等优点；其弹簧刚度可在机器其他零部件全都装配调试后通过试验确定；弹簧的种类也不限于螺旋弹簧，亦可用蝶（盘）形弹簧等。

本实用新型的技术方案是这样实现的：双向作用式弹簧平衡器，由内本体、外本体、支座、套、销轴、平衡弹簧、拉杆、滑块、过渡盘、托盘、缓冲垫、过渡套、法兰盘组成，其特征在于：销轴安装在外本体的腰坐上，支座与法兰盘连接，套压在内本体与外本体之间的平衡弹簧上，法兰盘下连接有拉杆、滑块，在内本体中的拉杆外设有过渡套，过渡套下设有缓冲垫、并与滑块接触，内本体底部外设有托盘，托盘上设有过渡盘，压缩平衡弹簧设在内本体和外本体之间与过渡盘和套配合。

所述的弹簧为螺旋弹簧或蝶（盘）形弹簧。

本实用新型的积极效果是结构紧凑、所需空间小，且造型美观、制造维修容易、全封闭结构使弹簧寿命长；其弹簧刚度可在机器其他零部件全都装配调试后通过试验确定；弹簧的种类也不限于螺旋弹簧，亦可用蝶（盘）形弹簧等。

附图说明

图1为五自由度关节型机器人的平衡系统示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述：如图2所示，双向作用式弹簧平衡器，由支座1、套2、销轴3、平衡弹簧4、拉杆5、滑块6、过渡盘7、托盘8、缓冲垫9、过渡套10、法兰盘12、内本体13、外本体14组成，其特征在于：销轴3安装在外本体14的腰坐上，支座1与法兰盘12连接，套2压在内本体13与外本体14之间的平衡弹簧4上，法兰盘12下连接有拉杆5、滑块6，在内本体13中的拉杆5外设有过渡套10，过渡套10下设有缓冲垫9、并与滑块6接触，内本体13底部外设有托盘8，托盘8上设有过渡盘7，平衡弹簧4设在内本体13和外本体11之间与过渡盘7和套2配合。

所述的平衡弹簧4为螺旋弹簧或蝶、盘形弹簧。

   针对上述大臂平衡的需要，平衡器的一个支点通过销轴3安装在腰坐上，另一个支点通过支座1安装在大臂上，当大臂绕肩关节逆时针转动时如图1所示，支座1就开始带动法兰盘12向下运动，并通过套2压缩平衡弹簧4，从而起到一个方向的平衡作用。当大臂绕肩关节顺时针转动时，支座1通过法兰盘12、拉杆5带动滑块6向上运动，再通过缓冲垫9、过渡套10、内本体13及托盘8、过渡盘7向上压缩平衡弹簧4，这样就实现了另一个方向的平衡功能。