CN112338225B - 一种柔性拉簧式平衡器 - Google Patents

Abstract

一种柔性拉簧式平衡器，涉及钻床加工装置领域。该柔性拉簧式平衡器包括上下布置的上卡钳和下卡钳、可升降地设于上卡钳和下卡钳之间的拉簧上支座及可升降地设于上卡钳侧方的过渡板，拉簧上支座和拉簧下支座之间连接有至少两个拉簧，过渡板和拉簧上支座之间连接有至少两条链条，上卡钳还设有至少两个可旋转的导轮，至少两个导轮用于滚动引导至少两条链条沿链条的延伸方向移动，过渡板用于与多轴头固定连接。本申请提供的柔性拉簧式平衡器能够与钻床配合使用将切削零部件后的钻床多轴头抬起，从而降低了作业人员手动抬起多轴头的工作负荷。

Description

一种柔性拉簧式平衡器

技术领域

本申请涉及钻床加工装置领域，具体而言，涉及一种柔性拉簧式平衡器。

背景技术

多轴头主要安装在立式钻床Z5125、Z5140等设备上，在我国广泛应用于汽车行业的多孔零部件的加工，如汽车制动鼓、发动机箱体、制动盘、转向器壳体、轮毂、泵类、阀类等零部件，这些零部件上有2～20个连接孔，多轴头可以实现一次进给多轴输出、同时完成多个孔的加工，从而有效的提高生产效率。

该立式钻床一般包括竖直布置的导轨、滑动设于导轨上的多轴头、可旋转以驱动多轴头沿导轨移动的操作手柄及用于驱动多轴头上2个或2个以上主轴旋转的齿轮箱和驱动电机，从而通过操作手柄驱动多轴头沿导轨升降，并通过齿轮箱和驱动电机传递动力实现多轴头旋转输出加工零件。

但是多轴头的重量非常重，有的可达120Kg，在多轴头快进、攻进时，转动操纵杆时可以依靠多轴头的重量带动齿轮箱和驱动电机下降完成加工，当钻削加工完成需要回程时，又需要工人靠自身的臂力把操纵杆往上抬，非常费力，而且需要的时间长，不利于提高生产效率，限制了多轴头的推广使用。

发明内容

本申请的目的在于提供一种柔性拉簧式平衡器，其能够与钻床配合使用将切削零部件后的钻床多轴头抬起，从而降低了作业人员手动抬起多轴头的工作负荷。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种柔性拉簧式平衡器，其包括上下布置的上卡钳和下卡钳、可升降地设于上卡钳和下卡钳之间的拉簧上支座及可升降地设于上卡钳侧方的过渡板，拉簧上支座和下卡钳之间连接有至少两个拉簧，过渡板和拉簧上支座之间连接有至少两条连接绳，上卡钳还设有至少两个可旋转的导轮，至少两个导轮用于滚动引导至少两条连接绳沿连接绳的延伸方向移动，过渡板用于与多轴头固定连接。

在一些可选的实施方案中，上卡钳包括第一上卡钳、第二上卡钳及多个第一双头螺栓，第一双头螺栓的两端分别与第一上卡钳和第二上卡钳通过螺纹连接。

在一些可选的实施方案中，第一上卡钳和第二上卡钳上分别通过至少一个可旋转的导轮滚动引导一条连接绳移动。

在一些可选的实施方案中，下卡钳包括第一下卡钳、第二下卡钳、多个第二双头螺栓、两端分别与第一下卡钳和第二下卡钳通过螺栓连接的连接板及与连接板连接的拉簧下支座，第二双头螺栓的两端分别与第一下卡钳和第二下卡钳通过螺纹连接，拉簧上支座和拉簧下支座之间连接有至少两个拉簧。

在一些可选的实施方案中，上卡钳还设有与至少两条连接绳一一对应的引导槽，每条引导槽内设有至少一个两端分别可旋转地与引导槽两端连接的销轴，销轴上套设有用于滚动引导对应连接绳移动的导轮。

在一些可选的实施方案中，过渡板的顶部两端分别通过螺栓连接有可拆卸的连接座，每个连接座上均设有用于与连接绳连接的连接柱。

在一些可选的实施方案中，连接绳为链条或钢丝绳。

本申请的有益效果是：本实施例提供的柔性拉簧式平衡器包括上下布置的上卡钳和下卡钳、可升降地设于上卡钳和下卡钳之间的拉簧上支座及可升降地设于上卡钳侧方的过渡板，拉簧上支座和下卡钳之间连接有至少两个拉簧，过渡板和拉簧上支座之间连接有至少两条连接绳，上卡钳还设有至少两个可旋转的导轮，至少两个导轮用于滚动引导至少两条连接绳沿连接绳的延伸方向移动，过渡板用于与多轴头固定连接。本实施例提供的柔性拉簧式平衡器能够与钻床配合使用将切削零部件后的钻床多轴头抬起，从而降低了作业人员手动抬起多轴头的工作负荷。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的柔性拉簧式平衡器的局部结构结构示意图；

图2为沿图1中A-A剖面线的局部结构剖视图；

图3为沿图2中B方向视角的局部结构示意图。

图中：100、上卡钳；101、第一上卡钳；102、第二上卡钳；103、第一双头螺栓；110、下卡钳；111、第一下卡钳；112、第二下卡钳；113、第二双头螺栓；114、连接板；115、拉簧下支座；120、拉簧上支座；130、过渡板；140、拉簧；150、导轮；160、连接链条；170、引导槽；180、销轴；190、连接座；200、连接柱。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合实施例对本申请的柔性拉簧式平衡器的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1、图2和图3所示，本申请实施例提供一种柔性拉簧式平衡器，其包括上下布置的上卡钳100和下卡钳110、可升降地设于上卡钳100和下卡钳110之间的拉簧上支座120及可升降地设于上卡钳100侧方的过渡板130；

其中，上卡钳100包括相对布置的第一上卡钳101和第二上卡钳102以及两个第一双头螺栓103，每个第一双头螺栓103的两端分别通过螺纹贯穿第一上卡钳101和第二上卡钳102后连接有螺母，第一上卡钳101和第二上卡钳102分别开设有一条引导槽170，两条引导槽170平行布置，每条引导槽170内均设有两个销轴180，每个销轴180的两端分别可旋转地与对应的引导槽170两侧内壁连接，每个销轴180上套设有一个导轮150；下卡钳110包括第一下卡钳111、第二下卡钳112、两个第二双头螺栓113、两端分别与第一下卡钳111和第二下卡钳112通过两个螺栓连接的连接板114及与连接板114连接的拉簧下支座115，每个第二双头螺栓113的两端分别通过螺纹贯穿第一下卡钳111和第二下卡钳112后连接有螺母，拉簧上支座120和拉簧下支座115之间连接有三个平行布置的拉簧140。

过渡板130的顶部两端分别通过螺栓连接有可拆卸的连接座190，每个连接座190上均设有连接柱200，两个连接柱200分别用于绕设并连接一条连接链条160，两条连接链条160的另一端分别与拉簧上支座120的两端连接，每条连接链条160的中部均与一条引导槽170内的两个导轮150滚动抵压配合，过渡板130的底部用于与多轴头连接。

本实施例提供的柔性拉簧式平衡器与立式钻床配合使用，使用时，将上卡钳100固定于立式钻床的导轨上端，将下卡钳110固定于立式钻床的导轨下端，使第一上卡钳101和第二上卡钳102相对布置且分别与导轨成55度角，并使第一下卡钳111和第二下卡钳112相对布置且分别与导轨成55度角，将过渡板130与立式钻床上的多轴头通过螺栓连接，当作业人员转动操作手柄带动多轴头下降并对多轴头下方进行零件切削作业时，多轴头下降带动过渡板130向下移动，从而带动过渡板130连接的两个连接座190和连接座190连接的连接链条160向下移动，两条连接链条160的一端随过渡板130向下移动时沿两条引导槽170移动并带动另一端连接的拉簧上支座120向上移动升起，并使拉簧上支座120和拉簧下支座115之间的三根拉簧140处于拉升状态，当多轴头完成对零件的切削作业后，作业人员松开操作手柄停止向下推动多轴头，三根处于拉升状态的拉簧140收缩复位带动拉簧上支座120向下移动降下，从而带动两条连接链条160向下移动沿两条引导槽170移动并带动过渡板130向上移动升起时，利用过渡板130带动连接的多轴头向上移动升起复位，从而使沉重的多轴头完成作业后自动复位升起，避免作业人员手动转动操作手柄带动沉重的多轴头升起复位，有效的降低作业人员的工作负荷。

本实施例提供的柔性拉簧式平衡器利用连接链条160传递多轴头的重量并利用拉簧140承受的轴向力和拉开后的回弹力，能够将重达130kg的多轴头的重量过连接链条160传递给拉簧140、并和拉簧140的回弹力相抵消获得本实施例提供的柔性多轴头平衡器机构，实现多轴头加工完成钻削回程时操作钻床操纵杆轻松抬起多轴头的功能，并可安装在多种机床上，且具有加工行程可调和平衡力可调的柔性特点；本实施例提供的柔性拉簧式平衡器中，拉簧上支座120用于将连接链条160传递过来的多轴头的重量传递至拉簧140，随着连接链条160的移动带动拉簧140伸长以承受多轴头升起时带来的负荷，此时拉簧140的伸长时受到的拉力和收缩时的回弹力是相等的，当钻床加工完毕抬起多轴头时，逆时针转动钻床操作杆使多轴头向上移动时利用拉簧140的回弹力带动拉簧上支座120向下移动，此时连接链条160随拉簧上支座120沿引导槽170移动带动过渡板130和多轴头向上移动，从而轻松的抬起多轴头。

此外，上卡钳100包括相对布置且分别与导轨成55度角的第一上卡钳101和第二上卡钳102，下卡钳110包括相对布置且分别与导轨成55度角的第一下卡钳111和第二下卡钳112，上卡钳100和下卡钳110分别通过第一双头螺栓103和对应的螺母固定于钻床的导轨，作业人员能够通过旋转松开螺母后，旋转两个第一双头螺栓103调节第一上卡钳101和第二上卡钳102之间的距离，从而将第一上卡钳101和第二上卡钳102固定于立式钻床的导轨上端，并将第一下卡钳111和第二下卡钳112固定于立式钻床的导轨下端，实现与钻床导轨的柔性化连接；第一上卡钳101和第二上卡钳102分别开设有一条引导槽170，每条引导槽170内均设有两个可旋转的销轴180及套设于对应销轴180上的导轮150，通过在第一上卡钳101和第二上卡钳102上开设供连接链条160穿过和移动的引导槽170，能够使多轴头向下移动和拉簧140收缩复位时带动连接链条160稳定的沿引导槽170移动，同时通过设于两条引导槽170内的四个可旋转的导轮150滚动顶起两条连接链条160，能够进一步的引导连接链条160移动带动拉簧140拉升或多轴头向上移动复位，避免连接链条160脱离引导槽170。

在其他可选的实施例中，连接链条160的数量还可以为一条、三条或三条以上；在其他可选的实施例中，连接链条160还可以使用钢丝绳代替；在其他可选的实施例中，导轮150和对应销轴180的数量还可以为一个、三个或三个以上；在其他可选的实施例中，拉簧140的数量还可以为一条、两条、四条或四条以上；在其他可选的实施例中，第一双头螺栓103和第二双头螺栓113的数量还可以为三个、四个或四个以上。在其他可选的实施例中，拉簧140的平衡力还可以根据多轴头的重量进行调整，在多轴头的重量在50kg、80kg、130kg之间变化时对应的将拉簧140的平衡力在50kg、80kg、130kg之间进行调整，此时拉簧140的截面直径为2.5mm、3mm、3.5mm之间进行调整。

本实施例中的拉簧140选用的是GB/T-2008《普通圆柱螺旋拉伸弹簧尺寸及参数》中螺旋拉伸弹簧。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

Claims (6)

1.一种柔性拉簧式平衡器，其特征在于，其包括上下布置的上卡钳和下卡钳、可升降地设于所述上卡钳和所述下卡钳之间的拉簧上支座及可升降地设于所述上卡钳侧方的过渡板，所述拉簧上支座和所述下卡钳之间连接有至少两个拉簧，所述过渡板和所述拉簧上支座之间连接有至少两条连接绳，所述上卡钳还设有至少两个可旋转的导轮，至少两个所述导轮用于滚动引导至少两条所述连接绳沿所述连接绳的延伸方向移动，所述过渡板用于与多轴头固定连接，所述上卡钳包括第一上卡钳、第二上卡钳及多个第一双头螺栓，所述第一双头螺栓的两端分别与所述第一上卡钳和所述第二上卡钳通过螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的柔性拉簧式平衡器，其特征在于，所述第一上卡钳和所述第二上卡钳上分别通过至少一个可旋转的导轮滚动引导一条所述连接绳移动。

3.根据权利要求1所述的柔性拉簧式平衡器，其特征在于，所述下卡钳包括第一下卡钳、第二下卡钳、多个第二双头螺栓、两端分别与所述第一下卡钳和所述第二下卡钳通过螺栓连接的连接板及与所述连接板连接的拉簧下支座，所述第二双头螺栓的两端分别与所述第一下卡钳和所述第二下卡钳通过螺纹连接，所述拉簧上支座和所述拉簧下支座之间连接有至少两个拉簧。

4.根据权利要求1所述的柔性拉簧式平衡器，其特征在于，所述上卡钳还设有与至少两条所述连接绳一一对应的引导槽，每条所述引导槽内设有至少一个两端分别可旋转地与所述引导槽两端连接的销轴，所述销轴上套设有用于滚动引导对应所述连接绳移动的所述导轮。

5.根据权利要求1所述的柔性拉簧式平衡器，其特征在于，所述过渡板的顶部两端分别通过螺栓连接有可拆卸的连接座，每个所述连接座上均设有用于与所述连接绳连接的连接柱。

6.根据权利要求5所述的柔性拉簧式平衡器，其特征在于，所述连接绳为链条或钢丝绳。

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