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专利号: 2022107679732
申请人: 南京讯晖信息科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种工业机器人关节平衡结构,包括第一连接座(1)和第二连接座(32),其特征在于:所述第一连接座(1)和第二连接座(32)的相邻侧表面上均设置有一个环形槽,且第一连接座(1)侧表面上的环形槽内固定连接有多个倾斜分布的第一安装板(2),所述第一安装板(2)外表面上的安装孔内固定安装有电磁器(3),所述第二连接座(32)侧表面上的环形槽内固定连接有多个第二安装板(11),所述第二安装板(11)外表面上的安装孔内固定安装有多个永磁钢(12),多个所述永磁钢(12)与多个电磁器(3)位置以及数量一一对应,且位置对应的永磁钢(12)和电磁器(3)共中心轴,所述第一连接座(1)的一侧外表面上设置有安装槽,且安装槽的内壁上固定安装有电位器(6)和伺服电机(5),所述伺服电机(5)的旋转轴一端与电位器(6)的拨动轴一端固定连接,所述电位器(6)与电磁器(3)电性连接,所述第一连接座(1)的中轴位置处的安装孔内卡扣固定有轴承(4),所述第二连接座(32)的一侧外表面上固定连接有联动轴,且联动轴贯穿于轴承(4)的中轴位置处,且联动轴的一端限位套接有扭矩检测器(8),所述电磁器(3)包含有外壳体(25),所述外壳体(25)一端面的安装孔内卡扣安装有铁芯(26),所述铁芯(26)的外部缠绕有线圈(27),所述扭矩检测器(8)包含有检测座(19),所述检测座(19)的一侧外表面上设置有安装槽,且安装槽的内部固定安装有四个转换器(22),所述检测座(19)的一端设置有安装架,且安装架的安装孔内旋转安装有连接套管(20),所述连接套管(20)的一端固定连接有拨动块(21),四个所述转换器(22)两两分布在拨动块(21)的对称两侧,所述转换器(22)包括转换壳体(28),所述转换壳体(28)的内部滑动安装有第二活塞块(29),所述转换壳体(28)的内部安装腔内填充有液压油(31),所述第二活塞块(29)的一侧外表面上固定连接有联动块(30),其中两个所述转换壳体(28)侧表面上的安装孔内固定安装有第一压力传感器(23),另外两个所述转换壳体(28)侧表面上的安装孔内固定安装有第二压力传感器(24),两个所述第一压力传感器(23)和两个所述第二压力传感器(24)依次交替分布。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人关节平衡结构,其特征在于:所述第一连接座(1)的一侧外表面上设置有连接槽(9),所述第二连接座(32)的一侧外表面上固定连接有连接环(10),所述连接环(10)置于连接槽(9)的内部,所述连接环(10)的侧表面上设置有多个安装孔,且安装孔的内部活动安装有滚珠。

3.根据权利要求2所述的一种工业机器人关节平衡结构,其特征在于:所述第一连接座(1)的侧表面上设置有安装孔,且安装孔与连接槽(9)内部相同,所述第一连接座(1)侧表面上的安装孔内螺纹连接有润滑脂储料罐(14),所述润滑脂储料罐(14)的一端设置有支架,且支架的中间滑孔内贯穿有联动杆(15),所述联动杆(15)的一端固定连接有第一活塞块(17),所述第一活塞块(17)位于润滑脂储料罐(14)的内部,所述联动杆(15)的另一端固定连接有端块(18),所述联动杆(15)的外部套接有弹簧(16),所述弹簧(16)位于第一活塞块(17)和支架之间。

4.根据权利要求3所述的一种工业机器人关节平衡结构,其特征在于:所述第一连接座(1)的一侧外表面上固定安装有驱动电机(7),所述驱动电机(7)的旋转轴一端限位安插在连接套管(20)的限位插孔内,所述第一连接座(1)一侧外表面上的安装槽内固定安装有控制器(13),所述第一压力传感器(23)和第二压力传感器(24)均与控制器(13)电性连接,所述控制器(13)与伺服电机(5)电性连接。

5.一种如权利要求4所述的工业机器人关节平衡结构的平衡方法,其特征在于:其平衡方法为:

A1:首先,先将第一连接座(1)和第二连接座(32)安装在指定位置处,当该机器人抓取物体时,启动驱动电机(7),此时驱动电机(7)的转动带动连接套管(20)和拨动块(21)转动,当拨动块(21)发生转动时,联动块(30)受到拨动块(21)的挤压,此时第二活塞块(29)在转换壳体(28)的安装腔内滑动,液压油(31)的压力增大,第一压力传感器(23)产生压力数值;

A2:压力数值传递至控制器(13)的内部,此时控制器(13)接收到压力数值,并对压力数值进行对比,当超出设定的范围值时,控制器(13)中的控制模块控制伺服电机(5)正转,在伺服电机(5)的带动下,电位器(6)的转轴发生转动,电位器(6)的电阻值降低,此时线圈(27)内部流通的电流值增大;

A3:线圈(27)内部的电流值增大使得铁芯(26)一端的磁力增强,由于在铁芯(26)的一端设置有永磁钢(12),因此第二连接座(32)产生反向转动作用力,从而能有效的抵消第二连接座(32)一端向下的作用力,使得机器人关节处具备高效的平衡作用力;

A4:当第二连接座(32)一端的作用力消失时,在电磁器(3)的作用下,第二连接座(32)反转,进而使得拨动块(21)与另外两个转换器(22)产生挤压力,此时第二压力传感器(24)产生数据,并传递至控制器(13)的内部,经过控制器(13)的识别判断后,控制伺服电机(5)反转,进而增大电位器(6)的电阻值,有效的降低反向平衡作用力,确保平衡作用力根据外部作用力的变化而变化,实现自动调节操作;

A5:在机器人工作的过程中,连接环(10)在连接槽(9)的内部转动,可以有效的确保第二连接座(32)稳定转动,同时将润滑脂填充在润滑脂储料罐(14)的内部,在弹簧(16)的作用下,第一活塞块(17)对润滑脂储料罐(14)内部的润滑脂进行挤压,此时润滑脂进入连接槽(9)的内部,实时的为连接环(10)进行润滑操作。