一种弹簧平衡缸装配工装及其使用方法与流程

1.本发明涉及弹簧平衡缸技术领域，具体为一种弹簧平衡缸装配工装及其使用方法。


背景技术：

2.现有的装置一般大负载工业机器人都需要配置平衡装置，平衡缸主要是用来平衡重力对机器人关节轴所产生的力矩，降低因重力引起的关节驱动力矩急剧变化，使机器人运动更加平稳，平衡缸有弹簧平衡缸、氮气平衡缸、气液阻尼平衡缸等，大部分工业机器人采用的是弹簧平衡缸。
3.现有技术中一种弹簧平衡缸装配工装及其使用方法缺点不足：
4.1、专利文件cn108015807a公开了一种应用于工业机器人的并联压缩弹簧式双作用平衡缸，包括“柄轴、缸轴、缸体、摇臂、垫环、活塞以及至少一个压缩弹簧；缸轴的第一端与柄轴的一端紧固连接，缸轴的第二端穿过缸体顶端的缸盖进入缸体内部与垫环相连，并从缸体底端的缸盖穿出；缸体内部的顶端和底端分别安装有活塞，至少一个压缩弹簧安装在缸体内部的两个活塞之间；柄轴通过连接机构与摇臂相连，摇臂与工业机器人的大臂相连。本发明中的平衡缸通过设置可动的缸体结构，以及在缸体中设置双活塞，从而实现了平衡缸的拉伸或者压缩双向平衡作业。本发明中的平衡缸结构简单紧凑，制作成本低、简单易行，并且不限制机器人臂杆运动范围，适用性广。”，上述装置在使用时，弹簧平衡缸的装配是一个难点，并具有一定的装配危险，需将弹簧压入平衡缸壳体内，然后装配紧固平衡缸弹簧座。弹簧在压缩过程中容易发生倾斜、弯曲，弹簧容易装配错位，装配效果不佳。
5.2、现有技术中一种弹簧平衡缸装配工装及其使用方法，使用时，工作人员需要将装置内部设置有弹簧安装导向机构，但现有的装置的在装配弹簧时，容易发生倾斜，并容易弯曲，不方便工作人员进行使用。
6.3、现有技术中一种弹簧平衡缸装配工装及其使用方法，使用时，工作人员需要将装置监控电机电流，且控制电机输出扭矩，但现有的装置难以进行，导致该装置装配过程难以进行匀速平稳，不方便使用。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种弹簧平衡缸装配工装及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种弹簧平衡缸装配工装及其使用方法，包括机架、弹簧安装导向机构和电机安装架，所述机架的上方设置有弹簧安装导向机构，所述弹簧安装导向机构的上方设置有电机安装架，所述弹簧安装导向机构一侧的中部连接有阻尼弹簧，所述阻尼弹簧的前端通过轴承座设置有导向舌，所述弹簧安装导向机构底部的中部安装有固持架，所述电机安装架内壁的一侧设置有连接套，所述连接套表面的一侧设置有拉杆，所述拉杆内壁的一侧安装有曲柄杆。
9.优选的，所述拉杆表面的一侧连接有圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承底部的一侧设置有垫块，所述垫块表面的一侧安装有定位板。
10.优选的，所述定位板底部的一侧安装有导向杆，所述导向杆的底端安装有固定座。
11.优选的，所述固定座背面的一侧安装有横置杆，且横置杆表面的一侧安装于弹簧安装导向机构的一侧。
12.优选的，所述固持架内壁的一侧搭接有平衡缸壳体，所述平衡缸壳体表面的一侧安装有吊环。
13.优选的，所述平衡缸壳体顶部的中部设置有平衡缸弹簧座，所述平衡缸弹簧座底部的一侧设置有平衡缸弹簧，且平衡缸弹簧表面的一侧设置于平衡缸壳体的内壁。
14.优选的，所述平衡缸壳体底部的中部通过螺钉螺纹连接有拉轴螺母，且拉轴螺母顶部的一侧螺纹连接于拉杆的表面。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
16.1、本发明通过弹簧安装导向机构、阻尼弹簧、导向舌和固持架的设置，从而达到了弹簧在压缩装配过程中不容易发生倾斜、弯曲的效果，且便于工作人员进行操作。
17.2、本发明通过平衡缸弹簧座、垫块、圆锥滚子轴承和拉杆的设置，从而达到了将弹簧平衡缸装配工装进行安全装配的效果，不容易发生安全事故。
18.3、本发明电机扭矩与电机电流有相关性，可以调整电机转速、输出扭矩，使装配过程匀速平稳。
附图说明
19.图1为本发明的结构立体图；
20.图2为本发明的电机安装架结构立体图；
21.图3为本发明的弹簧安装导向机构结构立体图；
22.图4为本发明的剖面结构示意图。
23.图中：1、机架；2、弹簧安装导向机构；3、电机安装架；4、阻尼弹簧；5、导向舌；6、固持架；7、连接套；8、拉杆；9、曲柄杆；10、圆锥滚子轴承；11、垫块；12、定位板；13、导向杆；14、固定座；15、横置杆；16、平衡缸壳体；17、吊环；18、平衡缸弹簧座；19、平衡缸弹簧；20、拉轴螺母。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.实施例一：
28.请参阅图1和图2和图3和图4，本发明提供的一种实施例，一种弹簧平衡缸装配工装及其使用方法，包括机架1、弹簧安装导向机构2和电机安装架3，机架1的上方设置有弹簧安装导向机构2，弹簧安装导向机构2的上方设置有电机安装架3，弹簧安装导向机构2一侧的中部连接有阻尼弹簧4，阻尼弹簧4的前端通过轴承座设置有导向舌5，弹簧安装导向机构2底部的中部安装有固持架6，电机安装架3内壁的一侧设置有连接套7，连接套7表面的一侧设置有拉杆8，拉杆8内壁的一侧安装有曲柄杆9；
29.使用时，工作人员需要将装置进行稳定安装弹簧，曲柄杆9穿过拉杆8的安装孔滑动连接，手动驱动曲柄杆9，带动拉杆8转动，平衡缸弹簧座18、垫块11、平衡缸弹簧19相对静止不动，进而将平衡缸弹簧19压缩至平衡缸壳体16内部，圆锥滚子轴承10可承受较大的轴向力，使装配过程比较轻松。且设置有弹簧安装导向机构2，由固持架6、导向舌5、阻尼弹簧4构成，对称布置，通过螺钉锁固，当弹簧在压装过程中有倾斜弯曲的趋势时，阻尼弹簧4反力会带动导向舌5将平衡缸弹簧19复位，弹簧在压缩装配过程中不容易发生倾斜、弯曲，且在内部可配置不同长度的阻尼弹簧，可装配不同直径的平衡杠弹簧，从而达到了弹簧在压缩装配过程中不容易发生倾斜、弯曲的效果，且便于工作人员进行操作。
30.实施例二：
31.请参阅图1和图2和图3和图4，本发明提供的一种实施例，一种弹簧平衡缸装配工装及其使用方法，包括圆锥滚子轴承10、定位板12和垫块11，拉杆8表面的一侧连接有圆锥滚子轴承10，圆锥滚子轴承10底部的一侧设置有垫块11，垫块11表面的一侧安装有定位板12，定位板12底部的一侧安装有导向杆13，导向杆13的底端安装有固定座14，固定座14背面的一侧安装有横置杆15，且横置杆15表面的一侧安装于弹簧安装导向机构2的一侧，固持架6内壁的一侧搭接有平衡缸壳体16；
32.装配平衡缸弹簧19时，需先将平衡缸壳体16固定在机架1上，再将平衡缸弹簧19吊装放入平衡缸壳体16，平衡杠弹簧座设有弹簧导向槽，具有安装定位导向作用，依次放入平衡缸弹簧座19、垫块11、圆锥滚子轴承10、拉杆8，圆锥滚子轴承10内圈与拉杆8接触，圆锥滚子轴承10外圈与垫块11接触，平衡缸壳体16的底部需安装拉轴螺母20，拉轴螺母20通过螺钉固定连接在平衡缸壳体16的底部，拉杆8螺纹需旋入拉轴螺母8预紧，定位板12中心孔穿过拉杆8，两端同时滑动固定在导向轴上，导向轴端部可用螺母锁固，平衡杠弹簧19压装到位后，用螺钉将平衡缸弹簧座18与平衡杠壳体16紧固连接在一起，即可将平衡杠弹簧19牢牢固定在平衡杠壳体16内。然后取下曲柄杆9，退出(旋出)拉杆8，依次取出定位板12、垫块11、圆锥滚子轴承10，即可进行下一步弹簧平衡缸装配工作，也可继续按照上述步骤装配不同直径的平衡杠弹簧。弹簧平衡缸整体装配工作完成后，可松开平衡杠壳体16与装配工装机架1上的固定螺钉，可以快速取下弹簧平衡缸，从而达到了将弹簧平衡缸装配工装进行安全装配的效果，不容易发生安全事故。
33.实施例三：
34.请参阅图1和图2和图3和图4，本发明提供的一种实施例，一种弹簧平衡缸装配工装及其使用方法，包括平衡缸壳体16、平衡缸弹簧19和拉杆8，平衡缸壳体16表面的一侧安装有吊环17，平衡缸壳体16顶部的中部设置有平衡缸弹簧座18，平衡缸弹簧座18底部的一侧设置有平衡缸弹簧19，且平衡缸弹簧19表面的一侧设置于平衡缸壳体16的内壁，平衡缸壳体16底部的中部通过螺钉螺纹连接有拉轴螺母20，且拉轴螺母20顶部的一侧螺纹连接于拉杆8的表面；
35.通过电机安装架3可以选择性安装在机架1上，电机安装架3可固定安装一个高扭矩电机，通过联轴器与拉杆8连接，带动拉杆8转动，进而将平衡缸弹簧19压缩至平衡缸壳体16内部。电机扭矩与电机电流有相关性，通过监控电流变化，可以调整电机转速、输出扭矩，使装配过程匀速平稳。
36.本发明中，该装置的工作步骤如下：
37.使用时，工作人员需要将装置进行稳定安装弹簧，曲柄杆9穿过拉杆8的安装孔滑动连接，手动驱动曲柄杆9，带动拉杆8转动，平衡缸弹簧座18、垫块11、平衡缸弹簧19相对静止不动，进而将平衡缸弹簧19压缩至平衡缸壳体16内部，圆锥滚子轴承10可承受较大的轴向力，使装配过程比较轻松。且设置有弹簧安装导向机构2，由固持架6、导向舌5、阻尼弹簧4构成，对称布置，通过螺钉锁固，当弹簧在压装过程中有倾斜弯曲的趋势时，阻尼弹簧4反力会带动导向舌5将平衡缸弹簧19复位，弹簧在压缩装配过程中不容易发生倾斜、弯曲，且在内部可配置不同长度的阻尼弹簧，可装配不同直径的平衡杠弹簧，从而达到了弹簧在压缩装配过程中不容易发生倾斜、弯曲的效果，且便于工作人员进行操作；装配平衡缸弹簧19时，需先将平衡缸壳体16固定在机架1上，再将平衡缸弹簧19吊装放入平衡缸壳体16，平衡杠弹簧座设有弹簧导向槽，具有安装定位导向作用，依次放入平衡缸弹簧座19、垫块11、圆锥滚子轴承10、拉杆8，圆锥滚子轴承10内圈与拉杆8接触，圆锥滚子轴承10外圈与垫块11接触，平衡缸壳体16的底部需安装拉轴螺母20，拉轴螺母20通过螺钉固定连接在平衡缸壳体16的底部，拉杆8螺纹需旋入拉轴螺母20预紧，定位板12中心孔穿过拉杆8，两端同时滑动固定在导向轴上，导向轴端部可用螺母锁固，平衡杠弹簧19压装到位后，用螺钉将平衡缸弹簧座18与平衡杠壳体16紧固连接在一起，即可将平衡杠弹簧19牢牢固定在平衡杠壳体16内。然后取下曲柄杆9，退出(旋出)拉杆8，依次取出定位板12、垫块11、圆锥滚子轴承10，即可进行下一步弹簧平衡缸装配工作，也可继续按照上述步骤装配不同直径的平衡杠弹簧。弹簧平衡缸整体装配工作完成后，可松开平衡杠壳体16与装配工装机架1上的固定螺钉，可以快速取下弹簧平衡缸，从而达到了将弹簧平衡缸装配工装进行安全装配的效果，不容易发生安全事故；通过电机安装架3可以选择性安装在机架1上，电机安装架3可固定安装一个高扭矩电机，通过联轴器与拉杆8连接，带动拉杆8转动，进而将平衡缸弹簧19压缩至平衡缸壳体16内部，电机扭矩与电机电流有相关性，可以调整电机转速、输出扭矩，使装配过程匀速平稳。
38.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。