CN106763484B - 一种高速大行程重力补偿机构 - Google Patents

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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
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Abstract

本发明高速大行程重力补偿机构，包括竖直放置的基座、设于所述基座上的竖直放置的导杆、套设于所述导杆上的压缩弹簧，所述基座还设有竖直放置的导轨，所述导轨上设有滑块，所述滑块上设有补偿连接座，所述补偿连接座具有导向部，所述导向部套设在所述导杆上，所述压缩弹簧的顶部与所述导向部的底部抵持，所述压缩弹簧的底部与所述基座抵持。本发明在垂直方向运动时，采用压缩弹簧，根据胡克定律，可以自动进行重力补偿，抵消负载的绝大部分重力，减小电机的推力，尺寸，使之更加紧凑，成本更低，尤其在大行程范围，更加适合；同时可以实现，在突然断电等情况下，减小负载向下运动的距离，更加安全的保护需要加工或装配的产品。

Description

一种高速大行程重力补偿机构
技术领域
本发明涉及自动化设备领域，具体是一种高速大行程重力补偿机构。
背景技术
随着经济和科技的发展，在工业生产中自动化设备的运用越来越广泛，在直线电机直接驱动的技术中，具有极高的速度，在断电或其他突发情况下，移动负载由于重力会自动下降，会直接撞击并损坏相关的待作业的零件或者产品；由于重力作用，在正常工作时，电机需要克服负载的重力，为了达到更高速度，需要更大性能和尺寸的电机，成本更高。
传统重力补偿常采用气缸重力补偿，拉伸弹簧重力补偿和配重块重力补偿等；气缸补偿时由于其气缸内部密封圈摩擦，发热等现象寿命大大的降低、需要额外的气源且受气源的波动影响很大、不易控制，补偿速度低；拉伸弹簧补偿时，由于其摆动的影响，只适于小行程；配重块重力补偿，需要较大而定空间、且补偿的速度较低。
因此，有必要提供一种高速大行程重力补偿机构来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动上料、不卡料、换型方便的高速大行程重力补偿机构。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：
一种高速大行程重力补偿机构，包括竖直放置的基座、设于所述基座上的竖直放置的导杆、套设于所述导杆上的压缩弹簧，所述基座还设有竖直放置的导轨，所述导轨上设有滑块，所述滑块上设有补偿连接座，所述补偿连接座具有导向部，所述导向部套设在所述导杆上，所述压缩弹簧的顶部与所述导向部的底部抵持，所述压缩弹簧的底部与所述基座抵持。
进一步的，所述基座设有安装孔，所述导杆的端部位于所述安装孔内。
进一步的，所述导轨的数量为两个。
进一步的，所述导向部位于所述补偿连接座的顶角位置，所述导向部为L型。
进一步的，所述导向部具有竖直方向的导向通孔，所述导杆位于所述导向通孔内。
进一步的，所述安装孔与所述基座一体加工，所述安装孔内部镶嵌耐磨材料。
进一步的，所述压缩弹簧表面喷涂耐磨材料。
与现有技术相比，本发明高速大行程重力补偿机构的有益效果是：在垂直方向运动时，采用压缩弹簧，根据胡克定律，可以自动进行重力补偿，抵消负载的绝大部分重力，减小电机的推力，尺寸，使之更加紧凑，成本更低，尤其在大行程范围，更加适合；同时可以实现，在突然断电等情况下，减小负载向下运动的距离，更加安全的保护需要加工或装配的产品。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的右视示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图2，一种高速大行程重力补偿机构，包括竖直放置的基座1、基座1设有安装孔13，安装孔13内设有竖直方向的导杆2，导杆2的端部位于安装孔13内，导杆2套设有压缩弹簧4，基座1还设有两个竖直放置的导轨5，导轨5上设有滑块6，滑块6能够沿导轨5上下滑动，滑块6上设有补偿连接座3，补偿连接座3的主体固定在滑块上，补偿连接座3具有导向部31，导向部31位于补偿连接座3的顶角位置，导向部31为L型，导向部31具有竖直方向的导向通孔(图未标)，导杆2位于导向通孔内，压缩弹簧4的顶部与导向部31的底部抵持，压缩弹簧4的底部与基座1抵持。基座1的一侧设有竖直放置的侧板11，侧板11和导杆2分别位于导轨5的两侧，基座1的底部连接有水平设置的底板12，基座1的侧面设有多个传输接头7。
安装孔13与基座1一体加工，具有极好的安装精度，同时采用镶嵌技术，安装孔13内部镶嵌摩擦系数极低的耐磨材料，减小之间相对运动的摩擦和异响，增加寿命；导杆2具有导向作用，在大行程重力补偿时，减小弹簧的摆动量，维持恒定的弹簧刚度；采用特殊性能的材料，在保证较高刚度的同时，表面的摩擦系数极低。
压缩弹簧4安装于导杆2上；补偿连接座3上下运动时，压缩弹簧4随着补偿连接座3一起运动；根据胡克定律，弹簧自动抵消负载的重力，使之在小推力电机时，仍然产生较大的速度；同时在断电的时候，更加安全的保护待加工的产品；压缩弹簧4具有恒定的刚度系数，采用具有优异性能的琴钢丝，压缩弹簧4表面喷涂摩擦系数极低的耐磨材料，增大使用寿命的同时，极大地减小运动过程中的异响和噪音。
本发明高速大行程重力补偿机构采用先进的制作工艺，弹簧的性能更加稳定，达100万次以上，寿命更加长久；在大行程工作时，由于导杆2的导向作用，可以维持不变的弹簧刚度；弹簧响应更快，可以实现高速度运动下的重力补偿。
采用重力补偿，可以选择尺寸和推力更小的电机，极大地降低了成本。
采用压缩弹簧重力补偿，弹簧制作简单、安装和后期维护更加简单，成本更低。
基座1和压缩弹簧4采用镶嵌或喷涂的技术，之间相互摩擦系数更低、高速运动过程中，异响和噪音更小，使用寿命更长。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种高速大行程重力补偿机构，包括竖直放置的基座、设于所述基座上的竖直放置的导杆；所述基座还设有竖直放置的导轨，所述导轨的数量为两个；所述导轨上设有滑块，所述滑块上设有补偿连接座，所述补偿连接座具有导向部，所述导向部套设在所述导杆上，其特征在于：所述导杆上套设有压缩弹簧；所述压缩弹簧的顶部与所述导向部的底部抵持，所述压缩弹簧的底部与所述基座抵持；所述导向部位于所述补偿连接座的顶角位置，所述导向部为L型；所述导向部具有竖直方向的导向通孔，所述导杆位于所述导向通孔内；
所述基座设有安装孔，所述导杆的端部位于所述安装孔内。
2.根据权利要求1所述的高速大行程重力补偿机构，其特征在于：所述安装孔与所述基座一体加工，所述安装孔内部镶嵌耐磨材料。
3.根据权利要求1所述的高速大行程重力补偿机构，其特征在于：所述压缩弹簧表面喷涂耐磨材料。
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