CN109681727A - 一种柔性支撑单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柔性支撑单元，包括固定支座、气缸、底座、第一石墨衬套、转动连杆、支撑支座、偏心轴、滚动轴承及第二石墨衬套，底座设在固定支座上方，支撑支座设在底座上方，气缸固定在固定支座上，气缸伸出活塞杆，且活塞杆通过转轴及设在转轴上的第一石墨衬套与转动连杆的一端连接，转动连杆另一端与设在支撑支座上的偏心轴及设在偏心轴上的第二石墨衬套相连，滚动轴承连接在偏心轴上；气缸上活塞杆的直线往复运动带动转动连杆转动，转动连杆带动偏心轴相对于轴心来回转动，与偏心轴连接的滚动轴承最为支撑接触件在运动过程实现与平板的接触或离开，实现柔性支撑功能。本发明结构简单，具有气缸行程过载保护功能及自润滑功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种支撑结构，尤其是涉及一种柔性支撑单元。
背景技术
在夹具设计中，支撑机构的运用非常广泛，平面转台的支撑，夹具工作位置支撑等等。现基本采用一种固定的平面与圆弧面相互接触的支撑形式，接触块均采用42CrMo4材料，表面硬化HRC 58+4mm的材料，支撑面5～10mm垫片调节形式。
不足的是，在采用多个不同位置的支撑机构接触同一块平板时，实际操作调整垫片使支撑面能达到同一平面的理想状态十分困难，久而久之平板的支撑受力不均匀，加速设备的维修和老化。
中国专利CN102049644B公布了一种柔性支撑单元，其特征是设置：一固定支架，一旋转机构，一旋转本体和一旋转驱动机构。其以气缸为动力，拉动旋转本体在一定范围内往复旋转，获得两个不同的支撑位。上述结构简单，仅满足两个不同支撑位，不具有传感功能，同时没有气缸行程过载保护结构。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、具有气缸行程过载保护功能、具有自润滑功能的柔性支撑单元。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种柔性支撑单元，包括固定支座、气缸、底座、第一石墨衬套、转动连杆、支撑支座、偏心轴、滚动轴承及第二石墨衬套，所述底座设在固定支座上方，所述支撑支座设在底座上方，所述气缸固定在固定支座上，所述气缸伸出活塞杆，且活塞杆通过转轴及设在转轴上的第一石墨衬套与转动连杆的一端连接，所述转动连杆另一端与设在支撑支座上的偏心轴及设在偏心轴上的第二石墨衬套相连，所述滚动轴承连接在偏心轴上；
气缸上活塞杆的直线往复运动带动转动连杆转动，转动连杆带动偏心轴相对于轴心来回转动，与偏心轴连接的滚动轴承最为支撑接触件在运动过程实现与平板的接触或离开，实现柔性支撑功能。
所述活塞杆螺纹连接活塞杆耳环，所述活塞杆耳环通过转轴及设在转轴上的第一石墨衬套与转动连杆的一端连接。
所述支撑支座上设有对气缸的行程起到限位的作用，并保证气缸行程不过载的限位机构。
所述限位机构包括相邻设置的第一止推块、第二止推块及止推块调节垫片。
所述支撑支座与底座之间通过第一键槽固定连接。
所述偏心轴通过第二键槽与转动连杆相连。
所述气缸通过气缸支架固定在固定支座上。
所述偏心轴的两端设有端板。
所述支撑支座上设有用于检测滚动轴承所处位置的传感器。
本发明中，所述偏心轴的工作位置和初始位置存在3mm的垂直高度差。
本发明中，支撑接触件为滚动轴承，具有较好的承载力，初始状态不接触平板，不进行支撑，工作状态与平板接触支撑。
本发明中，第一石墨衬套与第二石墨衬套在工作过程中产生热量，所以原来吸进去的油，受热之后就释放油，然后达到自润滑的目的。
本发明中，将气缸原动件的往复移动转变成转动连杆的转动，结构轻巧，运动副单元面积所受压力较小，利于润滑，所以磨损较轻，寿命较长，能承受较高的承载力，便于加工和制造。
本发明中设置的限位机构对气缸的行程起到限位的作用，保证气缸行程不过载。
本发明中设置光电传感器分别对滚动轴承初始状态和工作位置进行PLC控制，有效的把控每个机构的运动环节。
本发明通过液压气缸的往复运动，形成曲柄滑块机构，驱动偏心轮，使滚动轴承和平板接触，起到支撑的效果。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
一、使用范围广：由于支撑机构拥有2个位置的工作状态，连杆机构又可以承受较大的承载力，因此在转台，平板类移动类部件中，多个同步使用尤为合适。
二、满足柔性要求：根据被支撑部件的重量，可以替换气缸的大小。
三、检修方便：本发明轴套、轴承都属于易损件备件，无需加工等待，可以直接替换，传感器控制也可以快速的找到问题所在。
四、精度更高：由于采用了轴承和平板接触，便于调节，因此稳定性和精度就越高。
附图说明
图1为本发明柔性支撑单元主视结构示意图；
图2为本发明柔性支撑单元侧视剖面结构示意图(即图1C-C向剖视结构示意图)；
图3为本发明柔性支撑单元另一角度俯视结构示意图；
图4为本发明柔性支撑单元中偏心轴内部结构示意图(即图3A-A向剖视关于偏心轴内部结构示意图)。
图中标号：1、固定支座，2、气缸，3、活塞杆，4、活塞杆耳环，5、底座，6、第一石墨衬套，7、转动连杆，8、止推块调节垫片，9、第一止推块，10、第二止推块，11、支撑支座，12、偏心轴，13、第一键槽，14、第二键槽，15、气缸支架，16、滚动轴承，17、第二石墨衬套，18、端板，19、传感器，20、转轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种柔性支撑单元，如图1、2、3、4所示，包括固定支座1、气缸2、底座5、第一石墨衬套6、转动连杆7、支撑支座11、偏心轴12、滚动轴承16及第二石墨衬套17，底座5设在固定支座1上方，支撑支座11设在底座5上方，气缸2固定在固定支座1上，气缸2伸出活塞杆3，活塞杆3螺纹连接活塞杆耳环4，活塞杆耳环4通过转轴20及设在转轴20上的第一石墨衬套6与转动连杆7的一端连接。转动连杆7另一端与设在支撑支座11上的偏心轴12及设在偏心轴12上的第二石墨衬套17相连，滚动轴承16连接在偏心轴12上；支撑支座11上设有用于检测滚动轴承16所处位置的传感器19。
其中，支撑支座11上设有对气缸2的行程起到限位的作用，并保证气缸2行程不过载的限位机构。限位机构包括相邻设置的第一止推块9、第二止推块10及止推块调节垫片8。支撑支座11与底座5之间通过第一键槽13固定连接。偏心轴12通过第二键槽14与转动连杆7相连。气缸2通过气缸支架15固定在固定支座1上。偏心轴12的两端设有端板18。
本实施例中，偏心轴12的工作位置和初始位置存在3mm的垂直高度差。
本实施例中，支撑接触件为滚动轴承，具有较好的承载力，初始状态不接触平板，不进行支撑，工作状态与平板接触支撑。
本实施例中，第一石墨衬套与第二石墨衬套在工作过程中产生热量，所以原来吸进去的油，受热之后就释放油，然后达到自润滑的目的。
本实施例中，将气缸原动件的往复移动转变成转动连杆的转动，结构轻巧，运动副单元面积所受压力较小，利于润滑，所以磨损较轻，寿命较长，能承受较高的承载力，便于加工和制造。
本实施例中，设置的限位机构对气缸的行程起到限位的作用，保证气缸行程不过载。
本实施例中，设置光电传感器分别对滚动轴承16初始状态和工作位置进行PLC控制，有效的把控每个机构的运动环节。
本实施例工作原理为：气缸2上活塞杆3的直线往复运动带动转动连杆7转动，转动连杆7带动偏心轴12相对于轴心来回转动，与偏心轴12连接的滚动轴承16最为支撑接触件在运动过程实现与平板的接触或离开，实现柔性支撑功能。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种柔性支撑单元，其特征在于，包括固定支座(1)、气缸(2)、底座(5)、第一石墨衬套(6)、转动连杆(7)、支撑支座(11)、偏心轴(12)、滚动轴承(16)及第二石墨衬套(17)，所述底座(5)设在固定支座(1)上方，所述支撑支座(11)设在底座(5)上方，所述气缸(2)固定在固定支座(1)上，所述气缸(2)伸出活塞杆(3)，且活塞杆(3)通过转轴(20)及设在转轴(20)上的第一石墨衬套(6)与转动连杆(7)的一端连接，所述转动连杆(7)另一端与设在支撑支座(11)上的偏心轴(12)及设在偏心轴(12)上的第二石墨衬套(17)相连，所述滚动轴承(16)连接在偏心轴(12)上；
气缸(2)上活塞杆(3)的直线往复运动带动转动连杆(7)转动，转动连杆(7)带动偏心轴(12)相对于轴心来回转动，与偏心轴(12)连接的滚动轴承(16)最为支撑接触件在运动过程实现与平板的接触或离开，实现柔性支撑功能。
2.根据权利要求1所述的一种柔性支撑单元，其特征在于，所述活塞杆(3)螺纹连接活塞杆耳环(4)，所述活塞杆耳环(4)通过转轴(20)及设在转轴(20)上的第一石墨衬套(6)与转动连杆(7)的一端连接。
3.根据权利要求1所述的一种柔性支撑单元，其特征在于，所述支撑支座(11)上设有对气缸(2)的行程起到限位的作用，并保证气缸(2)行程不过载的限位机构。
4.根据权利要求3所述的一种柔性支撑单元，其特征在于，所述限位机构包括相邻设置的第一止推块(9)、第二止推块(10)及止推块调节垫片(8)。
5.根据权利要求1所述的一种柔性支撑单元，其特征在于，所述支撑支座(11)与底座(5)之间通过第一键槽(13)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种柔性支撑单元，其特征在于，所述偏心轴(12)通过第二键槽(14)与转动连杆(7)相连。
7.根据权利要求1所述的一种柔性支撑单元，其特征在于，所述气缸(2)通过气缸支架(15)固定在固定支座(1)上。
8.根据权利要求1所述的一种柔性支撑单元，其特征在于，所述偏心轴(12)的两端设有端板(18)。
9.根据权利要求1所述的一种柔性支撑单元，其特征在于，所述支撑支座(11)上设有用于检测滚动轴承(16)所处位置的传感器(19)。
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