一种直线电机气缸配重的装置的制作方法

一种直线电机气缸配重的装置
[技术领域]
[0001]
本实用新型涉及直线电机模组技术领域，具体地说是一种直线电机气缸配重的装置。
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背景技术：
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[0002]
目前，直线电机模组在垂直方向使用时，主要存在以下两个客观问题：
[0003]
(1)由于上下运动部分(该部分包括模组自身的结构以及安装在该结构上的其它负载)始终存在垂直向下的重力，所以导致向上运动的力与向下运动时的力总是相差一个运动部分的重力值，从而导致上下运动时加速度以及时间不对称；为了消除这种弊端，需要对该运动部分施加一个向上的力，让其与重力值相互抵消为零；
[0004]
(2)当直线电机断电时，由于直线电机动子跟定子之间失去吸引力，运动部分会自由下落导致跌落，可能损害设备以及工件；为防止这种情况的出现，需要施加一个向上的拉力，防止突然断电时的自由落体；
[0005]
综合以上两点，目前为了克服以上弊端而施加向上拉力的方式普遍采用弹簧拉伸完成(俗称配重)，如附图1所示，从而使电机可以正常运行。尽管通过采用弹簧抵消重力的方式可以达到以上两点的目的，但因为弹簧自身的特性以及负载质量存在变化的情况，其弊端也是十分明显，主要有以下几点：
[0006]
①
由于弹簧参数弹性比例系数k、初始拉力f、第一拉伸位置l1、拉力
▲
f均在理论与实际会有一定差异，在实际运行中无法正在做到上下运行时力的完全一致，从而引起驱动器不对称的电流波动，动器或电机过流报警；同时，由于弹簧自身的特性以及市面上弹簧材质，材质处理方式等的良莠不齐，弹簧所释放出的力，在不同的拉伸长度下是不同的，无法提供一个恒定的力去抵消重力。也就是说，其从根本上无法在任何状态都能完美的抵消重力。
[0007]
②
即使在使用弹簧配重可以满足以上两点的情况下，终端客户的负载质量并非一成不变，当负载质量变更时，相应的弹簧也需要作出变更更换。由此需要复杂的计算，在负载稍有变化的情况下需要专业人员重新设定驱动求增益等，实际操作比较困难。
[0008]
③
传统拉伸弹簧使用寿命一般为20万次，在到达使用寿命后需停机更换弹簧，影响工作效率。
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技术实现要素：
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[0009]
本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种直线电机气缸配重的装置，能够实现对于负载的重力平衡，保证了工作的稳定性，克服了采用弹簧配重引起的力不稳定、不对称性以及需进行复杂的计算等问题。
[0010]
为实现上述目的设计一种直线电机气缸配重的装置，包括气室1、调压阀组件2和气缸组件3，所述调压阀组件2包括气路开关6和调压阀7，所述气缸组件3包括气缸8和气缸连接件9，所述气室1的进口通过气管连接外部气源，所述气室1的出口通过气管连接调压阀
组件2的气路开关6，所述气室1在外部气源不断供气的情况下气流流向气路开关6，所述气路开关6用于控制气流闭合，所述气路开关6通过气管连接调压阀7的进口端，所述调压阀7的出口端通过气管连接气缸8的进气口，气流在通过气路开关6后流向调压阀7，所述调压阀7用于调节气压大小以匹配不同负载配重，所述气缸8竖直布置且气缸8的活塞端朝上设置，所述气缸8的活塞端通过气缸连接件9与直线模组4载板连接，并在直线模组4工作时随载板一起运动以实现对于负载的重力平衡。
[0011]
进一步地，所述气室1的进口、出口处均装设有单向接头10，所述气室1内形成一个密闭空间。
[0012]
进一步地，所述气缸8的活塞端装设有浮动接头11，并通过浮动接头11与气缸连接件9的一端相连，所述气缸连接件9的另一端与直线模组4载板连接。
[0013]
进一步地，所述气缸8左右对称布置有两个，所述气缸8通过气缸固定座12固定于大理石基座5上。
[0014]
本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：
[0015]
(1)本实用新型通过气缸跟调压阀的配合，尤其是通过气压阀的微调，可以精准的控制配重，从而完美的抵消掉运动部分向下的重力；而且其在保证气源的情况下，拥有十分优良的稳定性，从而克服采用弹簧配重引起的力不稳定、不对称性，从而避免了电流波动，动器或电机过流报警；
[0016]
(2)本实用新型由于气缸机构所施加的力是通过气压控制，其在任何位置所输出的力都是恒定稳定的，这就使得直线模组的运动部分在任何位置都是平衡状态，从而保证了设备的精度；
[0017]
(3)本实用新型在负载发生变化时，无需像弹簧配重一样，进行复杂的计算，并停机更换，只需要通过调压阀调节气体的压力值，并通过实际测试，使其状态重新达到平衡(抵消重力)；
[0018]
(4)本实用新型在突然断电或者断气的情况下，通过气室中的空气依然可以在一定时间内有效维持机构的正常工作，从而避免运动部分的自由落体发生，降低机构损坏风险：
[0019]
(5)本实用新型由于气缸使用寿命较长，在不发生损坏的情况下几乎不需要更换，从而节省维护成本；
[0020]
(6)本实用新型能够实现对于负载的重力平衡，通过调压阀调节保证了气缸工作气压的稳定性，即便气室在外部气源发生意外断气时依旧可以保证整体机构的平稳运行，值得推广应用。
[附图说明]
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图1是现有方案采用拉力弹簧配重的结构示意图；
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图2是本实用新型的结构示意图；
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图3是本实用新型的爆炸结构示意图；
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图4是本实用新型中气室的结构示意图；
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图5是本实用新型中调压阀组件的结构示意图；
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图6是本实用新型中气缸组件的结构示意图；
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图中：1、气室2、调压阀组件3、气缸组件4、直线模组5、大理石基座6、气路开关7、调压阀8、气缸9、气缸连接件10、单向接头11、浮动接头12、气缸固定座13、直线电机模组本体14、直线电机模组滑块15、直线电机模组16、配重弹簧。
[具体实施方式]
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下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：
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如附图所示，本实用新型提供了一种直线电机气缸配重的装置，包括气室1、调压阀组件2和气缸组件3，调压阀组件2包括气路开关6和调压阀7，气缸组件3包括气缸8和气缸连接件9，气室1的进口通过气管连接外部气源，气室1的出口通过气管连接调压阀组件2的气路开关6，气室1的进口、出口处均装设有单向接头10，气室1内形成一个密闭空间，使用气室1可保证断电断气突发情况下的机构安全；气室1在外部气源不断供气的情况下气流流向气路开关6，气路开关6用于控制气流闭合，气路开关6通过气管连接调压阀7的进口端，调压阀7的出口端通过气管连接气缸8的进气口，气流在通过气路开关6后流向调压阀7，调压阀7用于调节气压大小以匹配不同负载配重，即通过使用调压阀组件以调节气压匹配不同负载配重；气缸8竖直布置且气缸8的活塞端朝上设置，气缸8的活塞端通过气缸连接件9与直线模组4载板连接，并在直线模组4工作时随载板一起运动以实现对于负载的重力平衡。其中，气缸8的活塞端装设有浮动接头11，并通过浮动接头11与气缸连接件9的一端相连，气缸连接件9的另一端与直线模组4载板连接，该处使用浮动接头保证气缸安全工作；该气缸8左右对称布置有两个，且气缸8通过气缸固定座12固定于大理石基座5上。
[0030]
本实用新型与直线模组配合使用，该装置主要由气室、调压阀组件和气缸组件配合组成，各组件之间由气管相连，其中调压阀组件包括气动开关以及调压阀，气缸组件包括气缸、浮动接头、气缸连接件以及气缸固定座。
[0031]
本装置在工作时需要外部气源供气到气室，由于气室进出口均使用单向接头，所以会在气室内暂时形成一个密闭空间，在外部气源不断供气的情况下气流流向调压阀组件中的气路开关，气路开关的作用是可以人为控制整个组件的气流闭合；气流在通过气路开关后会流向调压阀，调压阀可调节气压大小，从而实现不同负载的匹配，经过调压阀调节的气流最终汇集到气缸，气缸在通气的情况下会产生一个向上的推力，从而抵消掉负载产生的重力；气缸通过气缸连接件与直线模组载板连接，在直线模组工作时随载板一起运动，进而实现对于负载的重力平衡。
[0032]
本实用新型用于直线模组(垂直上下)运动时使用，载板通过气缸连接件与气缸实现同步运动，外部气源通过调压阀调节保证气缸工作气压的稳定性，气室在外部气源发生意外断气时依旧可以保证整体机构的平稳运行，从而避免运动部分的自由落体发生，降低机构损坏风险。
[0033]
本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。