[实用新型]一种机床的自动平衡系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及机床，具体涉及一种机床的自动平衡系统。

背景技术

机床的垂直运动部件不仅受到驱动力、切削力等的作用,还受到自身重量的重力作用。由于该力作用方向与部件的运动方向一致,不能象水平运动部件那样用支承件来承受。如果这个重力得不到补偿,则会对部件运动平稳性带来不良的影响,严重时会造成失控，使得加工的产品的质量受到很大的影响。

传统的机床平衡系统（如图1和图2）,机床垂直运动部件的重力常采用机械配重方法以补偿，以此达到平衡机床的上下平衡点的作用。此机械配重方法是利用重物块d用经过滑轮座b的链条c与运动部件a连接，从而达到平衡效果。但随之带来以下缺点:1、增加了安装空间；2、增加了机床整体重量；3、由于部件与配重之间不能采用刚性联接,必须借助链条通过转向轮挂在部件上,使部件的加速和减速受到限制，令部件运动不平稳；4、安装重物平衡系统时不容易找到平衡点，增加了安装难度；5、在高速运转时容易产生共振现象，影响加工质量，当共振产生时，加工表面容易产生麻花现象。同时，现代机床的运动部件的运动速度越来越快，控制的精度要求也越来越高，对部件的运动平稳性的要求则更高。

实用新型内容

本实用新型为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种安装空间小、重量轻和运动平稳的机床的自动平衡系统。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：本机床的自动平衡系统，包括立柱和头座，所述头座安装于立柱，还包括高压气罐、油缸、阀门、连接油管和驱动伺服电机，所述高压气罐通过连接油管与油缸接，高压气罐出气口通过阀门与连接油管连接，油缸的拉伸杆的端部固定于头座上，驱动伺服电机与头座连接。

所述立柱上端面安装有支撑架，驱动伺服电机安装于支撑架上，油缸的缸体上端固定安装于支撑架上，且拉伸杆穿过支撑架。

所述油缸的上端面设置有通气孔，油缸下腔充满压力油。

所述拉伸杆的端部固定于头座的中间。

所述高压气罐的出口处设置有压力表。

所述立柱后端设置有槽，高压气罐固定于槽内。

所述高压气罐内部装有隔开的氮气和压力油，氮气位于压力油的下方。氮气为大气中含量中最多的惰性气体，故使用氮气的成本低。

还包括2条滑轨，所述2条滑轨平行纵向固定于主柱，头座通过滑轨安装于主柱。

还包括丝杆，所述驱动伺服电机通过丝杆与头座连接，丝杆的上端连接驱动伺服电机，螺杆下端安装于立柱。

本实用新型的工作原理：高压气罐里的压力油在高压氮气推动下，压力油经过连接油管进入封闭油缸里，从而对活塞产生作用力，而与活塞一体的伸缩杆对头座产生作用力，达到平衡头座重力的效果。平衡力大小通过安装于高压气罐出口的阀门来调节，通过阀门的调节来控制压力油进出高压气罐的大小，从而实现改变平衡力的大小的效果。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点：

1、本机床的平衡系统的高压气罐和油缸都是固定安装于机床上，相对于传统技术的重物块需要移动的安装方式，减小了安装空间，同时本实用新型的平衡补偿系统，在装配时通过调节阀门容易找到平衡点，平衡点找到之后，阀门便锁定，故可大大的降低安装难度。

2、本机床的平衡系统使用液压与气压系统，不需要使用笨重的铸铁重物块，可大大降低整体机床的重量，减少了铸铁材料的使用。

3、本机床的平衡系统通过气压和液压结合，利用刚性的伸缩杆平衡头座在静止、向上运动、向下运动和对工件加工时的重力，从而使机器的运动平稳性高、不抖动，加工精度高，特别适合在模具高速精修。

4、高压气罐内部隔开的氮气和压力油相互作用，可以自动平衡头座对伸缩杆的作用力，避免了配重力太大或者太小，从而提高了部件的运动稳定性，提高了产品的精度。

5、本机床平衡系统的平衡点通过阀门调节，此操作方式简单、精确，不会出现配重力太小或者太大，从而减小了驱动伺服电机的负载，延长了螺杆的使用寿命。

6、当突发停电的时候，因油压缸作用，迫使机头向上拉升，不会发生向下插刀的现象，损坏加工物品。

附图说明

图1是传统的机床平衡系统的正视图。

图2是传统的机床平衡系统的结构示意图。

图3是本实用新型的机床平衡系统的正视图。

图4是本实用新型的机床平衡系统的结构示意图。

图5是本实用新型的机床平衡系统的油缸局部剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。