[發(fā)明專利]直線電機(jī)垂直運(yùn)動(dòng)的平衡配重機(jī)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810025187.5
• 申請日: 2008-04-25
• 公開（公告）號: CN101279428A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏蕪鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州鈞信自動(dòng)控制有限公司
• 主分類號: B23Q11/00
• 分類號: B23Q11/00;F16F15/28;F16H19/04
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 馬明渡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)床、電火花加工、激光切割等加工設(shè)備領(lǐng)域，主要涉及一種直線電機(jī)垂直運(yùn)動(dòng)的平衡配重機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

在加工設(shè)備的機(jī)械運(yùn)動(dòng)中，通常需要采用直線電機(jī)來驅(qū)動(dòng)某個(gè)工作頭或載物滑臺(tái)在垂直方向上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)直線電機(jī)在垂直方向上推動(dòng)一滑臺(tái)上下工作時(shí)，由于滑臺(tái)自身重力方向與垂直推動(dòng)方向平行，其向上推動(dòng)滑臺(tái)的作用力大于向下推動(dòng)滑臺(tái)的作用力。這樣就會(huì)造成直線電機(jī)在垂直方向工作時(shí)受力不均衡，使得整個(gè)系統(tǒng)不穩(wěn)定，而且容易損壞電機(jī)。另外，當(dāng)直線電機(jī)在失電狀態(tài)下由于沒有自鎖功能，電機(jī)動(dòng)子和載物滑臺(tái)會(huì)自動(dòng)向下滑落。

為了解決上述問題，以往人們利用定滑輪11、鋼絲繩13懸掛平衡配重14的方式來平衡滑臺(tái)的自重，見圖5所示。由于這一系統(tǒng)中平衡配重14的質(zhì)量等于載物滑臺(tái)2與電機(jī)動(dòng)子之和，所以在理論上這種系統(tǒng)能夠保持載物滑臺(tái)2在直線電機(jī)處于工作狀態(tài)和失電狀態(tài)下的平衡，即直線電機(jī)在向上推動(dòng)或向下拉動(dòng)時(shí)作用力不受載物滑臺(tái)2自身重力影響，且在直線電機(jī)失電時(shí)載物滑臺(tái)2不會(huì)因自重而下滑。但是上述平衡系統(tǒng)存在以下問題：當(dāng)直線電機(jī)帶動(dòng)載物滑臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，若加速度超過重力加速度，由于鋼絲繩屬于軟懸掛，繩體拉力為零，會(huì)發(fā)生彎曲，從而造成整個(gè)系統(tǒng)不穩(wěn)定。為了解決這個(gè)問題，人們又想到在支架下部再安裝一個(gè)定滑輪12，將平衡配重14與載物滑臺(tái)2經(jīng)下部的定滑輪12連接成一個(gè)閉合的傳動(dòng)鏈，見圖6所示。但這種平衡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，且閉合的傳動(dòng)鏈對系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度要求比較高，從而導(dǎo)致成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種直線電機(jī)垂直運(yùn)動(dòng)的平衡配重機(jī)構(gòu)，其目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)中直線電機(jī)垂直運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)不穩(wěn)定，且機(jī)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種直線電機(jī)垂直運(yùn)動(dòng)的平衡配重機(jī)構(gòu)，包括支架、直線電機(jī)、載物滑臺(tái)以及配重滑臺(tái)；直線電機(jī)作用于垂直方向上，其定子相對于支架固定連接，動(dòng)子相對于載物滑臺(tái)固定連接；載物滑臺(tái)在垂直方向上相對于支架導(dǎo)向滑動(dòng)連接，配重滑臺(tái)在垂直方向上相對于支架導(dǎo)向滑動(dòng)連接；載物滑臺(tái)和配重滑臺(tái)在垂直運(yùn)動(dòng)方向上分別固定設(shè)置齒條，支架上對應(yīng)設(shè)置齒輪，該齒輪相對支架轉(zhuǎn)動(dòng)定位連接，且同時(shí)與載物滑臺(tái)和配重滑臺(tái)上的齒條嚙合。

上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下：

1、上述方案中，所述載物滑臺(tái)和配重滑臺(tái)相對于支架的導(dǎo)向滑動(dòng)連接均由滑動(dòng)塊和導(dǎo)軌構(gòu)成，滑動(dòng)塊和導(dǎo)軌兩者中，一者設(shè)在載物滑臺(tái)和配重滑臺(tái)上，另一者設(shè)在支架上。

2、上述方案中，所述導(dǎo)軌為導(dǎo)向柱或?qū)蚧邸?/p>

3、上述方案中，所述載物滑臺(tái)與配重滑臺(tái)分別設(shè)在支架正反兩側(cè)面的相對位置上。

4、上述方案中，所述載物滑臺(tái)與配重滑臺(tái)設(shè)在支架同一側(cè)面的相對位置上。

5、上述方案中，所述直線電機(jī)安裝在支架與載物滑臺(tái)之間的空間中，使得整個(gè)機(jī)構(gòu)體積縮小，且不影響直線運(yùn)動(dòng)臺(tái)的尺寸。

6、上述方案中，所述齒輪與齒條配合裝置根據(jù)工作需要可以在載物滑臺(tái)和配重滑臺(tái)上分別對稱設(shè)置一套，也可以分別對稱設(shè)置兩套。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1、由于本發(fā)明采用由一個(gè)齒輪與設(shè)置在載物滑臺(tái)和配重滑臺(tái)上的齒條嚙合配合，使得在直線電機(jī)得電時(shí)，由于齒輪與齒條之間的嚙合作用，即使載物滑臺(tái)的加速度大于其自身的重力加速度時(shí)，也可以保證配重始終加載在載物滑臺(tái)上；而當(dāng)直線電機(jī)失電時(shí)，由于齒輪與齒條之間的嚙合作用，可以保證齒輪兩面的受力一樣，從而保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；又采用滑動(dòng)裝置將載物滑臺(tái)與配重滑臺(tái)與支架滑動(dòng)連接，代替現(xiàn)有技術(shù)中用鋼絲繩連接配重，避免了在直線電機(jī)向上驅(qū)動(dòng)載物滑臺(tái)時(shí)，加速度超過重力加速度所帶來的系統(tǒng)的不穩(wěn)定，解決了配重的持續(xù)性問題。

2、由于本發(fā)明將直線電機(jī)安裝在支架與載物滑臺(tái)之間的空間中，使得整個(gè)機(jī)構(gòu)體積縮小，且不影響直線運(yùn)動(dòng)臺(tái)的尺寸。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明實(shí)施例主視圖；

附圖2為圖1的俯視圖；

附圖3為圖1的工作狀態(tài)(一)示意圖；

附圖4為圖1的工作狀態(tài)(二)示意圖；

附圖5為現(xiàn)有技術(shù)中平衡配重示意圖；

附圖6為現(xiàn)有技術(shù)中另一種平衡配重示意圖。

以上附圖中：1、支架；2、載物滑臺(tái)；3、配重滑臺(tái)；4、齒條；5、齒條；6、齒輪；7、導(dǎo)軌；8、滑動(dòng)塊；9、動(dòng)子；10、定子；11、定滑輪；12、定滑輪；13、鋼絲繩；14、平衡配重。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

實(shí)施例：