一种竖直轴重力平衡机构制造技术

本实用新型专利技术公开一种竖直轴重力平衡机构，包括立柱、平衡气缸和伺服电机升降系统；所述平衡气缸和伺服电机升降系统分别与控制器相连，所述立柱上安装有所述伺服电机升降系统，所述伺服电机升降系统在立柱的一侧通过升降螺杆连接有升降滑板，所述升降滑板的两端分别安装有电主轴和推力座；所述立柱内与所述伺服电机升降系统同边的两侧分别固定安装有两个气缸底座，每个气缸底座上安装有一个平衡气缸，所述平衡气缸的推杆通过所述推力座与升降滑板连接，所述平衡气缸上依次连接有减压阀、阀门和进气口。本实用新型专利技术采用双气缸重力平衡机构，结构简单，在不增加立柱整体重量和伺服电机升降系统的惯量的基础上，能够提升装置的运动性能和平衡能力。

【技术实现步骤摘要】
一种竖直轴重力平衡机构
本技术涉及一种平衡装置，具体为一种竖直轴重力平衡机构。
技术介绍
伺服系统又称随动系统，是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统，对伺服系统的基本要求有稳定性、精度和快速响应性。常规设置是在高速伺服轴上增加配重装置，但由于重物的惯性会产生滞后效应，只能通过增大伺服电机和增加抱闸功能来实现装置的稳定性、精度和快速响应性。中国专利文献201621086361.3公开了一种伺服轴的重力平衡装置，该平衡装置组件少，具备经济性，适合在效应时间要求较高的中速伺服轴环境中使用，然而，该平衡装置通过一个气缸平衡伺服系统的能力有限，作用点仅为一个时伺服系统容易产生晃动，且气缸固定安装在机床立柱上，既增加了装置高度和安装空间，固定连接结构也不能提供电机运行时的晃动补偿。因此，为了进一步提高伺服系统的稳定性，需提供一种稳定性高的重力平衡装置。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种竖直轴重力平衡机构，结构简单，能够提高整个装置的平衡能力，在不增加立柱整体重量和伺服电机升降系统的惯量的基础上，能够提升伺服电机升降系统的运动性能，尤其适用于小型机床。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种竖直轴重力平衡机构，包括立柱、平衡气缸和伺服电机升降系统；所述平衡气缸和伺服电机升降系统分别与控制器相连，所述立柱上安装有所述伺服电机升降系统，所述伺服电机升降系统包括伺服电机和升降螺杆，所述伺服电机升降系统在立柱的一侧通过升降螺杆连接有升降滑板，所述升降滑板的两端分别安装有电主轴和推力座；所述立柱内与所述伺服电机升降系统同边的两侧分别固定安装有两个气缸底座，每个气缸底座上安装有一个平衡气缸，所述平衡气缸的推杆通过所述推力座与升降滑板连接，所述平衡气缸上依次连接有减压阀、阀门和进气口。在系统运行前，通过进气口、阀门和减压阀调节平衡气缸中的压力至额定工作压力，当电主轴通过升降滑板运动时，带动伺服电机升降系统的升降螺杆运动，控制器收到伺服电机升降系统的运动指令后，向平衡气缸发出运动指令从而使平衡气缸的推杆辅助升降滑板运动，同时，升降滑板通过推力座带动平衡气缸的推杆运动，从而为升降滑板的运动提供辅助力和平衡力，使整个装置的重力平衡，稳定性高且能增强其运动性能。本技术的竖直轴重力平衡机构，采用双气缸重力平衡机构，能够提高整个装置的平衡能力，从而提高其稳定性。此外，本技术在不增加立柱整体重量和伺服电机升降系统的惯量的基础上，能够提升装置的运动性能，尤其适用于小型机床。优选的，所述气缸底座为矩形结构，所述气缸底座设有凹槽，所述凹槽的相对两侧上设有定位孔，所述定位孔之间连接有销轴，所述平衡气缸的底部凸出端设有销孔，所述销轴穿过所述销孔完成所述平衡气缸与气缸底座的铰接。所述平衡气缸与气缸底座以铰接的方式连接，相比固定的连接方式，能够提供系统运行时的晃动补偿。优选的，所述气缸底座为三角结构，所述气缸底座设有凹槽，所述凹槽的相对两侧上设有定位孔，所述定位孔之间连接有销轴，所述平衡气缸的底部凸出端设有销孔，所述销轴穿过所述销孔完成所述平衡气缸与气缸底座的铰接。三角结构能够节省材料，同时保持有系统运行时所需的结构强度。优选的，所述减压阀有两个，依次为带溢流排气口的减压阀和气源过滤减压阀。带溢流排气口的减压阀是靠进气口的节流作用减压，靠膜片上力的平衡作用和溢流排气口的溢流作用稳压，调节弹簧即可使输出压力在一定范围内改变。气源过滤减压阀具有气源过滤和减压的双重功能，压力输出稳定。优选的，所述阀门为两位三通阀。两位三通阀是指换向阀的阀芯有两个不同的工作位置，可根据不同情况选择性地使气体通过不同的阀芯。优选的，所述平衡气缸上安装有消声器。消声器能够在平衡气缸运行时起到降噪的作用。优选的，所述推力座为L型结构。L型结构能够很好地适应升降滑板和平衡气缸的推杆的相对位置，起到稳固连接的作用。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术的竖直轴重力平衡机构，结构简单，采用双气缸重力平衡机构，能够提高整个装置的平衡能力，从而提高其稳定性。此外，本技术在不增加立柱整体重量和伺服电机升降系统的惯量的基础上，能够提升装置的运动性能，尤其适用于小型机床。附图说明图1为本技术实施例1的结构示意图；图2为本技术平衡气缸的压力调控结构示意图；图3为本技术实施例2的结构示意图；图中：1、立柱；2、平衡气缸；3、伺服电机升降系统；4、推力座；5、电主轴；6、升降滑板；7、气缸底座；8、进气口；9、两位三通阀；10、气源过滤减压阀；11、带溢流排气口的减压阀；12、消声器；13、推杆；14、升降螺杆。具体实施方式下面将结合本技术中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1如图1和图2所示，一种竖直轴重力平衡机构，包括立柱1、平衡气缸2和伺服电机升降系统3；所述平衡气缸2和伺服电机升降系统3分别与控制器相连，所述立柱1上安装有所述伺服电机升降系统3，所述伺服电机升降系统3包括伺服电机和升降螺杆14，所述伺服电机升降系统3在立柱1的一侧通过升降螺杆14连接有升降滑板6，所述升降滑板6的两端分别安装有电主轴5和推力座4；所述立柱1内与所述伺服电机升降系统3同边的两侧分别固定安装有两个气缸底座7，每个气缸底座7上安装有一个平衡气缸2，所述平衡气缸2的推杆13通过所述推力座4与升降滑板6连接，所述平衡气缸2上依次连接有减压阀、阀门和进气口8。所述气缸底座7为矩形结构，所述气缸底座7设有凹槽，所述凹槽的相对两侧上设有定位孔，所述定位孔之间连接有销轴，所述平衡气缸2的底部凸出端设有销孔，所述销轴穿过所述销孔完成所述平衡气缸2与气缸底座7的铰接。所述平衡气缸2与气缸底座7以铰接的方式连接，相比固定的连接方式，能够提供系统运行时的晃动补偿。所述减压阀有两个，依次为带溢流排气口的减压阀11和气源过滤减压阀10。带溢流排气口的减压阀11是靠进气口的节流作用减压，靠膜片上力的平衡作用和溢流排气口的溢流作用稳压，调节弹簧即可使输出压力在一定范围内改变。气源过滤减压阀10具有气源过滤和减压的双重功能，压力输出稳定。所述阀门为两位三通阀9。两位三通阀9是指换向阀的阀芯有两个不同的工作位置，可根据不同情况选择性地使气体通过不同的阀芯。所述平衡气缸2上安装有消声器12。消声器12能够在平衡气缸2运行时起到降噪的作用。所述推力座4为L型结构。L型结构能够很好地适应升降滑板6和平衡气缸2的推杆13的相对位置，起到稳固连接的作用。在系统运行前，通过进气口8、两位三通阀9、气源过滤减压阀10和带溢流排气口的减压阀11调节平衡气缸2中的压力至额定工作压力，当电主轴5通过升降滑板6运动时，带动伺服电机升降系统3的升降螺杆14运动，控制器收到伺服电机升降系统3的运动指令后，向平衡气缸2发出运动指令从而使平衡气缸2的推杆13辅助升降滑板6运动，同时，升降滑板6通过推力座4带动平衡气缸2的推杆13运动，从而为升降滑板6的运动提供辅助力和平衡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种竖直轴重力平衡机构，其特征在于，包括立柱、平衡气缸和伺服电机升降系统；所述平衡气缸和伺服电机升降系统分别与控制器相连，所述立柱上安装有所述伺服电机升降系统，所述伺服电机升降系统包括伺服电机和升降螺杆，所述伺服电机升降系统在立柱的一侧通过升降螺杆连接有升降滑板，所述升降滑板的两端分别安装有电主轴和推力座；所述立柱内与所述伺服电机升降系统同边的两侧分别固定安装有两个气缸底座，每个气缸底座上安装有一个平衡气缸，所述平衡气缸的推杆通过所述推力座与升降滑板连接，所述平衡气缸上依次连接有减压阀、阀门和进气口。

【技术特征摘要】
1.一种竖直轴重力平衡机构，其特征在于，包括立柱、平衡气缸和伺服电机升降系统；所述平衡气缸和伺服电机升降系统分别与控制器相连，所述立柱上安装有所述伺服电机升降系统，所述伺服电机升降系统包括伺服电机和升降螺杆，所述伺服电机升降系统在立柱的一侧通过升降螺杆连接有升降滑板，所述升降滑板的两端分别安装有电主轴和推力座；所述立柱内与所述伺服电机升降系统同边的两侧分别固定安装有两个气缸底座，每个气缸底座上安装有一个平衡气缸，所述平衡气缸的推杆通过所述推力座与升降滑板连接，所述平衡气缸上依次连接有减压阀、阀门和进气口。2.根据权利要求1所述的一种竖直轴重力平衡机构，其特征在于，所述气缸底座为矩形结构，所述气缸底座设有凹槽，所述凹槽的相对两侧上设有定位孔，所述定位孔之间连接有销轴，所述平衡气缸的底部凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢玉成，朱双林，
申请(专利权)人：武汉机床有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42