CN209681639U - 适用于大行程的可伸缩磁悬浮导轨支撑 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于大行程的可伸缩磁悬浮导轨支撑，基座两端设有支承架，支承架上安装有前、后二根圆柱形支承导轨，圆柱形支承导轨上套装有动导轨，动导轨上安装有工作台，基座上的孔中安装有气缸，气缸上的活塞杆与用于支撑圆柱形支承导轨的半圆柱形支撑螺纹固定连接，支承架和半圆柱形支撑上安装有接近传感器。本实用新型适用于高速、高精密加工场合下的数控机床的磁悬浮圆柱形导轨副，能够有效消除在生产过程中由于磁悬浮圆柱形导轨在重力和电磁力作用下的挠度变形对导轨导向和承载性能的影响。

Description

适用于大行程的可伸缩磁悬浮导轨支撑

技术领域

本实用新型涉及一种磁悬浮导轨支撑。

背景技术

磁悬浮支承是利用电磁力将动子稳定悬浮在空间的一种非接触支承方式，它克服了机械接触所带来的不利影响，具有传统支承方式无法比拟的优点：无接触、无磨损、高精度、高速度。一种应用于数控机床的磁悬浮圆柱形直线运动导轨副，结合了圆柱形导轨易于加工和磁悬浮支承的优点，易于在结构上实现动力源与磁悬浮导轨副以及磁悬浮导轨中的各磁支承之间磁场的解耦，便于实现机床功能部件的系列化、模块化。

磁悬浮圆柱形直线运动导轨副在拥有诸多优点的同时，其支承导轨所需要的几何精度也非常高，通过分析计算，要满足加工条件，支承导轨的圆度误差必须控制在0.005mm以内，否则会影响导轨副的导向与悬浮精度造成加工零件尺寸偏差，而支承导轨在工作时受到重力和电磁力的作用，会产生挠度变形，如果只在两端支承的话，以承载力为1000N，支承导轨外径为60mm，动导轨相距为250mm，材料为30Q130硅钢的圆柱形支承导轨为例，根据所选支承导轨材料，E=1.95e11pa，ρ=7650Kg/m3，通过计算可知要使支承导轨的圆度误差控制在0.005mm以内，支承导轨的长度必须小于546mm，显然这对于数控机床导轨副来说太短了，更加不能满足大行程的导轨副，必须想办法在其他位置进行支承，关键的问题是，动导轨是套装在支承导轨上的，当其带着工作台在支承导轨上运动时，中间不能有其他支撑阻碍其运动，因此，有必要从支承入手，研制一种适用于大行程的可伸缩磁悬浮导轨支撑结构，使得工作台在运动过程中546mm的范围内始终有支承作用，不至于由于自身重力和承载力反作用力所引起的挠度变形影响导轨的导向和承载性能。

目前，对支承导轨的支承结构研究的比较多，但大多是固定支承，不能够进行上下伸缩。如哈尔滨工业大学在申请号为201320562175.2的专利文献中提出了一种水平导轨支撑装置，根据其叙述可知，其在水平导轨后侧面设有两根辅助横梁来降低水平导轨的弯曲变形，不能够进行上下伸缩。

北京航空航天大学在申请号为200910086074.0的专利文献中提出了一种适用于大尺寸、大跨度的多层热沉的支撑结构，根据其叙述可知，其采用“可调支杆—多支点”的形式，更换不同高度的支杆实现热沉支撑结构的高度调节，通过增减支点的个数满足热沉支撑结构不同沉重要求，但其一旦选用好某一高度支杆后，在工作过程中是不能够进行上下伸缩的。

南京宁庆数控机床制造有限公司在申请号为201120514422.2的专利文献中提出了一种数控机床长滚珠丝杠辅助支撑装置，根据其叙述可知，其在丝杠螺母座两端安全跨距内的丝杠上套装辅助支撑，且是一个整体，通过丝杠螺母座上的撞块推动左右滑块上的撞块一起运动，从而保证在一定距离内始终有辅助支撑，使弯曲变形降到最小。

常州忆晶光电科技有限公司在申请号为201020505682.9的专利文献中提出了一种抗挠度变形的传输网带装置，根据其叙述可知，其在摆放物料的传输网带的下方设有多根滚动支撑杆部件，滚动支撑杆部件的滚动筒的外表面与传输网袋的下端面接触，既能防止产生挠度变形又能降低摩擦噪声，由于其不是套装在网袋上的，因此其支撑杆是在固定位置进行转动，不能够上下伸缩。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种有效消除由于磁悬浮圆柱形导轨在重力和电磁力作用下的挠度变形对导轨导向和承载性能影响的适用于大行程的可伸缩磁悬浮导轨支撑。

本实用新型的技术解决方案是：

一种适用于大行程的可伸缩磁悬浮导轨支撑，其特征是：包括基座，基座两端设有支承架，支承架上安装有前、后二根圆柱形支承导轨，圆柱形支承导轨上套装有动导轨，动导轨上安装有工作台，基座上的孔中安装有气缸，气缸上的活塞杆与用于支撑圆柱形支承导轨的半圆柱形支撑螺纹固定连接，支承架和半圆柱形支撑上安装有接近传感器。

基座上共设有八个气缸，前后二边中每边有四个，每一边上的气缸相距273mm，每个气缸上的活塞杆与半圆柱形支撑螺纹固定连接，可进行上下伸缩。

在支承架两端和半圆柱形支撑外侧中间安装有接近传感器。

本实用新型适用于高速、高精密加工场合下的数控机床的磁悬浮圆柱形导轨副，能够有效消除在生产过程中由于磁悬浮圆柱形导轨在重力和电磁力作用下的挠度变形对导轨导向和承载性能的影响。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2是图1的A-A视图。

图3是图1的B-B视图（去除工作台）。

具体实施方式

参见附图1、2、3，一种适用于大行程的可伸缩磁悬浮导轨支撑，包括基座9，安装在基座9两端的支承架1，安装在支承架1上的圆柱形支承导轨4，套装在圆柱形支承导轨4上的磁悬浮动导轨3，动导轨3上安装有工作台2，在基座9中开有八个大孔，每个孔上固定有气缸5，气缸分为四组，每组有两个气缸，标号分别为1#、2#、3#、4#，气缸5上的活塞杆7与半圆柱形支撑8连接，半圆柱形支撑8上在需要时进行伸缩支承圆柱形支承导轨4，在半圆柱形支撑8外侧中间位置安装有接近传感器6。

工作前，由基座9两端的支承架1对支承圆柱形支承导轨4进行支承，各个气缸均不工作。

工作时，控制器首先控制2#和4#气缸推动活塞杆7运动，使得与之相连的半圆柱形支撑上升至设定的固定位置，对圆柱形支承导轨进行支承。支承导轨4上的动导轨3带着工作台2由左向右运动，当运动至接近2#气缸时，2#气缸上的接近传感器捕捉到信号，将信号传给处理器，控制器随之控制2#气缸的活塞杆下降至设定位置，同时1#和3#气缸的活塞杆上升至设定位置进行支承，当工作台运动至接近3#气缸时，3#气缸上的接近传感器捕捉到信号，将信号传给处理器，控制器随之控制3#气缸的活塞杆下降至设定位置，同时2#气缸的活塞杆上升至设定位置进行支承，当工作台运动至接近4#气缸时，4#气缸上的接近传感器捕捉到信号，将信号传给处理器，控制器随之控制4#气缸的活塞杆下降至设定位置，同时1#和3#气缸的活塞杆上升至设定位置进行支承，当工作台运动到右端时，支承架1右端的接近传感器捕捉到信号，表示工作台要向左运动了，当工作台运动至接近3#气缸时，3#气缸上的接近传感器捕捉到信号，将信号传给处理器，控制器随之控制3#气缸的活塞杆下降至设定位置，同时4#气缸的活塞杆上升至设定位置进行支承，当工作台运动至接近2#气缸时，2#气缸上的接近传感器捕捉到信号，将信号传给处理器，控制器随之控制2#气缸的活塞杆下降至设定位置，同时3#气缸的活塞杆上升至设定位置进行支承，当工作台运动至接近1#气缸时，1#气缸上的接近传感器捕捉到信号，将信号传给处理器，控制器随之控制1#气缸的活塞杆下降至设定位置，同时2#气缸的活塞杆上升至设定位置进行支承，当工作台运动到最左端时，支承架1左端的接近传感器捕捉到信号，表示工作台要向右运动了，以后的运动就按照以上规律循环往复。

工作结束后，各个气缸的活塞杆均下降至设定位置，由基座两端的支承架1对支承圆柱形支承导轨4进行支承。

Claims (3)

1.一种适用于大行程的可伸缩磁悬浮导轨支撑，其特征是：包括基座，基座两端设有支承架，支承架上安装有前、后二根圆柱形支承导轨，圆柱形支承导轨上套装有动导轨，动导轨上安装有工作台，基座上的孔中安装有气缸，气缸上的活塞杆与用于支撑圆柱形支承导轨的半圆柱形支撑螺纹固定连接，支承架和半圆柱形支撑上安装有接近传感器。

2.根据权利要求1所述的适用于大行程的可伸缩磁悬浮导轨支撑，其特征是：基座上共设有八个气缸，前后二边中每边有四个，每一边上的气缸相距273mm，每个气缸上的活塞杆与半圆柱形支撑螺纹固定连接，可进行上下伸缩。

3.根据权利要求1或2所述的适用于大行程的可伸缩磁悬浮导轨支撑，其特征是：在支承架两端和半圆柱形支撑外侧中间安装有接近传感器。