[发明专利]一种机械臂用节能省力机构

说明书

本发明涉及的是一种机械臂用节能省力机构，具有利用发条弹簧实现平衡全部或绝大部分机械臂自重引起的阻扭矩，降低对驱动动力装置的扭矩和功率要求的功能，达到系统的轻量化的目的，适用于工程机械的挖掘机机械臂、吊车吊臂、机器人机械臂和机械行走机构，特别适用于工程机械和机器人机械臂，具体结构是由弹簧与齿轮支架2、发条弹簧1、发条弹簧同轴齿轮10和齿轮部件13组成，特别适合机器人和工程机械的机械臂使用。

技术领域

本发明涉及的是一种机械臂用节能省力机构，具有利用发条弹簧实现平衡全部或绝大部分机械臂自重引起的阻扭矩，降低对驱动动力装置的扭矩和功率要求的功能，达到系统的轻量化的目的，适用于工程机械的挖掘机机械臂、吊车吊臂、机器人机械臂和机械行走机构，特别适用于工程机械和机器人的机械臂。

背景技术

工厂一般用平衡吊来搬运货物，发展到机器人以后，例如焊接机器人，如果手臂重量小，电机提供的扭矩不大，则直接由电机提供扭矩克服机械手臂的重力，驱动机械手臂按需要的轨迹运行，如果手臂的重量较大，则需要采用适当的配重，以减小对驱动电机的功率和扭矩的要求。但有些场合具有轻量化和节能减排要求，例如工程机械中的挖掘机和吊车等，在举起或吊起重物之前，必须同时克服机械手臂本身的大重量，这就使得驱动系统的功率要求非常大，有的工程机械的液压系统油压达60MPa，即600个大气压。行走机器人的部分关节带动的机械臂自重有时也较大，例如机器人的脚，抬起和放下的时候对电机的要求较高，如果这个时候利用重力，实现弹簧平衡绝大部分重力，则能实现减小电机或其它动力源的轻量化和小功率化。针对这种情况，提出了利用发条弹簧的多圈压缩特性，通过齿轮传动减速增扭，抵消绝大部分机械臂的重量，实现降低机械臂驱动电机的功率，或者是驱动液压系统的压力，实现轻量化和节能减排。

发明内容

本发明目的是针对上述不足之处提供一种机械臂用节能省力机构，具有利用发条弹簧实现平衡全部或绝大部分机械臂自重引起的阻扭矩，降低对驱动动力装置的扭矩和功率要求的功能，达到系统的轻量化的目的；具体结构是由弹簧与齿轮支架、发条弹簧、发条弹簧同轴齿轮和齿轮部件组成。

为实现上述目的，本发明采用如下技术措施：