专利名称：一种机床的自动平衡系统的制作方法
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I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I、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。
图I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
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图3至图5所示的一种机床的自动平衡系统，包括立柱I和头座2，所述头座2安装于立柱1，还包括高压气罐11、油缸6、阀门9、连接油管8和驱动伺服电机7，所述高压气罐11通过连接油管8与油缸6连接，高压气罐11出气口通过阀门9与连接油管8连接，油缸6的拉伸杆3的端部固定于头座2上，驱动伺服电机7与头座2连接。所述立柱I上端面安装有支撑架5，驱动伺服电机7安装于支撑架5上，油缸6的缸体上端固定安装于支撑架5上，且拉伸杆3穿过支撑架5。所述油缸6的上端面设置有通气孔，油缸6下腔充满压力油。所述拉伸杆3的端部固定于头座2的中间。所述高压气罐11的出口处设置有压力表10。所述立柱I后端设置有槽，高压气罐11固定于槽内。[0034]所述高压气罐11内部装有隔开的氮气和压力油，氮气位于压力油的下方。还包括2条滑轨12，所述2条滑轨12平行纵向固定于主柱1，头座2通过滑轨12安装于主柱I。还包括丝杆4，所述驱动伺服电机7通过丝杆4与头座2连接，丝杆的上端连接驱动伺服电机6，螺杆4下端安装于立柱I。上述具体实施方式
为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定，其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。·
权利要求1.一种机床的自动平衡系统，包括立柱(I)和头座(2)，所述头座(2)安装于立柱(I )，其特征在于还包括高压气罐(11)、油缸(6)、阀门(9)、连接油管(8)和驱动伺服电机(7)，所述高压气罐(11)通过连接油管(8)与油缸(6)连接，高压气罐(11)出气口通过阀门(9)与连接油管(8)连接，油缸(6)的拉伸杆(3)的端部固定于头座(2)上，驱动伺服电机(7)与头座(2)连接。
2.根据权利要求I所述的一种机床的自动平衡系统，其特征在于所述立柱(I)上端面安装有支撑架(5)，驱动伺服电机(7)安装于支撑架(5)上，油缸(6)的下端固定安装于支撑架(5)上，且拉伸杆(3)穿过支撑架(5)。
3.根据权利要求2所述的一种机床的自动平衡系统，其特征在于所述油缸(6)的上端面设置有通气孔，油缸(6)下腔充满压力油。
4.根据权利要求I所述的一种机床的自动平衡系统，其特征在于所述拉伸杆(3)的端部固定于头座(2)的中间。
5.根据权利要求I所述的一种机床的自动平衡系统，其特征在于所述高压气罐(11)的出口处设置有压力表(10)。
6.根据权利要求I所述的一种机床的自动平衡系统，其特征在于所述立柱(I)后端设置有槽，高压气罐(11)固定于槽内。
7.根据权利要求I所述的一种机床的自动平衡系统，其特征在于所述高压气罐(11)内部装有隔开的氮气和压力油，氮气位于压力油的下方。
8.根据权利要求I所述的一种机床的自动平衡系统，其特征在于还包括2条滑轨(12)，所述2条滑轨(12)平行纵向固定于主柱(1)，头座(2)通过滑轨(12)安装于主柱(I)。
9.根据权利要求I所述的一种机床的自动平衡系统，其特征在于还包括丝杆(4)，所述驱动伺服电机(7)通过丝杆(4)与头座(2)连接，丝杆的上端连接驱动伺服电机(6)，螺杆(4)下端安装于立柱(I)。
专利摘要本实用新型公开了一种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连接，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。本机床的自动平衡系统的平衡力大小通过阀门自动调节气压的大小来确定，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。
文档编号B23Q11/00GK202668242SQ20122026577
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者陈义耀 申请人:广州泰胜数控机械有限公司