本实用新型属于机械手技术领域，涉及一种垂直方向移动部件具有平衡保护的冲压机械手。
背景技术：
目前，现有的冲压机械手在垂直方向移动过程中，普遍使用伺服机、减速装置、再配置一定的传动装置如：齿轮齿条、链轮链条、滚珠丝杆、或同步轮同步带等来作传动机构，要求垂直方向运动的各项物理数据精准，各机构运行协调，整机运行平稳，物理振幅小，无噪声，同时要求整机使用寿命达到最佳设计时长。实际应用中冲压机械手垂直移动部件的重量通常不低于50公斤，重型冲压机械手的可能达到上百公斤。为了追求效率，冲压机械手垂直运动的速度也是很快的，在运行过程中，冲压机械手会频繁的做上下高速运动，特别是如果遇到异常情况，冲压机械手的垂直移动部件更会在瞬时停止运行，那么此时，由于垂直移动部件比较重，高速运动时具备强大的惯性，此时突然停止会对设备本身产生很大的冲击，久而久之会严重影响设备的寿命，导致冲压机械手的使用寿命短。
为此，很有必要设计一种冲压机械手，以解决上述技术问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种冲压机械手，在各种状况发生时，把垂直移动部件因为巨大惯性而对设备的冲击降到最低，最大限度的保护设备，改善设备的运行工况，延长其使用寿命。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种垂直方向移动部件具有平衡保护的冲压机械手，包括机架、垂直驱动装置、垂直移动部件和平衡保护装置，所述垂直移动部件可移动安装于所述机架上，所述垂直驱动装置驱动所述垂直移动部件作垂直移动，所述平衡保护装置安装于所述机架上，其用于增强所述冲压机械手的运行平稳性。
进一步的，所述平衡保护装置为平衡气缸，所述平衡气缸的缸体连接于所述机架，所述平衡气缸的活塞杆连接于所述垂直移动部件，所述平衡气缸的下进气口连接于气管，而上进气口不连接于气管。
进一步的，所述平衡气缸的活塞杆与所述垂直移动部件的移动方向平行。
进一步的，所述平衡气缸的数量为两个。
进一步的，所述垂直驱动装置包括伺服电机、减速机、齿轮和齿条，所述机架上固定有一安装板，所述伺服电机和减速机固定于该安装板上，所述伺服电机的转轴连接于所述减速机的输入轴，所述减速机的输出轴安装有所述齿轮，所述齿条固定于所述垂直移动部件，所述齿轮与所述齿条相互啮合。
进一步的，所述机架上固定有导轨固定座，该导轨固定座上固定有垂直导轨，所述垂直移动部件上固定有直线滑块，该直线滑块与所述垂直导轨相配合，所述垂直移动部件沿所述垂直导轨移动。
本实用新型有益效果：本实用新型的冲压机械手，其设有平衡保护装置，平衡保护装置设计为平衡气缸，平衡气缸提供的推力来平衡垂直移动部件的重力，从而有效防止垂直移动部件陡然上升或下降对设备本身的冲击损伤和破坏，增强了冲压机械手运行的平稳性，有效延长了冲压机械手的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型实施例的冲压机械手的结构示意图。
附图标记说明：
机架1、垂直驱动装置2、平衡气缸3、垂直移动部件4、直线滑块5、连接块6；
安装板21、伺服电机22、减速机23、齿轮24、齿条25；
下进气口31、上进气口32。
具体实施方式
下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实施例的一种冲压机械手。该冲压机械手包括机架1、垂直驱动装置2、垂直移动部件4和平衡保护装置。机架1的顶部固定有两个导轨固定座，这两个导轨固定座上均固定有一垂直导轨(附图未示出)，垂直导轨垂直于水平面，垂直移动部件4的两侧分别固定有两个直线滑块5，垂直移动部件4两侧的直线滑块5分别与两个垂直导轨相配合，垂直移动部件4可沿垂直导轨移动。垂直驱动装置2包括伺服电机22、减速机23、齿轮24和齿条25。机架1的顶部固定有一安装板21，伺服电机22和减速机23固定于该安装板21上，伺服电机22的转轴连接于减速机23的输入轴，减速机23的两个输出轴安装有一齿轮24，两齿条25分别固定于垂直移动部件4，两齿轮24分别与两齿条25相互啮合，齿条25与垂直导轨相互平行。伺服电机22驱动垂直驱动装置2沿垂直导轨作垂直移动。
平衡保护装置安装于机架1上，平衡保护装置设计为平衡气缸3。平衡气缸3的数量为两个，两个平衡气缸分别位于垂直移动部件4的两侧，平衡气缸3的缸体固定于机架1的顶部，垂直移动部件4上固定有连接块6，平衡气缸3的活塞杆连接于垂直移动部件4的连接块6，平衡气缸3的活塞杆与垂直移动部件4的移动方向平行。平衡气缸3的下进气口31连接于气管(附图未示出)，气管连接于外部气源，而上进气口32不连接于气管，即处于悬空状态，这样平衡气缸3对垂直移动部件4只有向上的推力。在设计时我们可以计算出垂直移动部件4的重量，也可以通过称重的方式得知垂直移动部件4的精确重量，在工作时两平衡气缸3向上的推力之和与垂直运动部件4的重力基本相等，这样伺服电机22通过减速机23和齿轮齿条机构驱动垂直移动部件4上下移动时就基本不受垂直移动部件4的重力影响了。
平衡气缸推力的计算方式如下：
假设垂直移动部件的质量为M千克，则重力为Mg牛；那么两平衡气缸要提供的推力之和也就是Mg牛，在此假若我们选定缸径为40mm的平衡气缸，则单个平衡气缸的推力F的计算公式为：F＝3.14*20*20*P/1000000(注：P为平衡气缸的供气压力)，而2F＝Mg，所以可得出如下结论：
P＝1000000Mg/3.14*20*20*2
假设垂直移动部件的重量为50公斤，则可计算出：
P＝1000000*50*9.8/3.14*20*20*2＝0.195MPa
知道了需要提供的供气压力，则我们只需在给平衡气缸供气的管路上接一个调压阀，然后按照需要的供气压力调整调压阀，使给平衡气缸供气的压力刚好与计算值相等即可，这样在设备运行时垂直运动部件的重量就会基本被平衡掉，在快速启动和停止时垂直运动部件对设备的冲击就很小了，设备运行的平稳性和使用寿命都会大大提高。
本实用新型的冲压机械手，其设有平衡保护装置，通过平衡保护装置可增强设备运行的平稳性，有效防止陡然上升或下降对机件的损伤和破坏，有效延长了冲压机械手的使用寿命，并增加了可观的经济价值。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。