[发明专利]无应力液压驱动定位装置

说明书

本发明与流体工作系统有关，尤其与机床非伺服性液压驱动系统有关。

传统的机床液压驱动系统采用死挡定位。如图10所示，在底座41上安装导轨42，工作台43能在导轨上移动。工作台43上并列安装螺母44和油缸54。底座上安装的滚珠丝杆46旋入螺母44，丝杆46的一侧安装轴承套51与电机52。活塞56两端的活塞杆55伸出油缸54安装在底座上。工作台43上有挡块53。电机52的转动通过螺母，丝杆能变成工作台的直线运动。油缸54也可使工作台作直线运动。因而工作台可同时在两种动力源的作用下在相同方向上左、右移动。驱动工作台的动力大部分由油缸负担，电机只负担稳定速度的微调或者作为精密定位时的微小驱动力。因而能减小滚珠丝杆的负荷，减少磨损和提高定位精度。但是，传统的挡块53在死挡时产生的制动力与丝杆和油缸产生的驱动力产生较大的力矩，使定位系统产生形变，从而产生系统误差，而形变的大小取决于液压推力和刚度系数乘积。要提高系统的重复定位精度，一是提高定位系统的刚度，二是减少液压推力或稳定液压推力。液压推力的大小、决定于机床需求。稳压系统如图10提供的例子结构复杂，由于没有从根本上消除变形力矩，效果欠佳。定位系统的刚度与其结构有关，在传统的死挡定位装置中，工作台43在驱动力作用下进给，由挡块53与死拔相抵时定位。此时工作台，活塞、丝杆、挡块，死挡均在产生的力矩作用下变形，造成定位误差。在高加速度定位的情况下，误差更大。

本发明的目的是提供一个结构简单、刚度系统趋近于零，不需稳压微调装置，在不增加结构件刚度尺寸，即使在高加速度的 情况下也能提高定位精度的定位装置。

本发明为驱动定位装置，在固定底座上装有驱动油缸，驱动油缸与传动件连接，传动件与动作件连接。驱动油缸为轴油缸11和与轴向垂直的齿条油缸10。传动件为传动轴2，该轴也为轴向油缸活塞杆，传动轴2动配合通过传动齿轮4的轴心，有槽与键34滑动配合。齿条油缸端盖有调整螺钉7旋入，螺钉7轴向与传动轴垂直，与固连在传动轴上的动作件1摆动方向一致。调整螺钉为死挡定位件。

本发明也可为固定底座上装有可移动的溜板15，溜板与螺母16连接，螺母16旋入丝杆17，有驱动油缸11。驱动油缸11缸体连在固定底座上，活塞杆13伸出端与连接套14连接，丝杆17装于连接套轴承上。丝杆另一端装有导向键19。键19与导向套18轴向滑动配合。导向套18装于固定底座轴承上，有手柄。油缸端盖轴线与丝杆轴线方向一致，驱动油缸端盖为死挡定位件，端盖与活塞最大距离为轴向定位距离。

本发明的油缸也可为缸体相通的驱动油缸26和套缸24。驱动缸活塞杆13两端伸出，套缸活塞25套于活塞杆13一伸出端上与其滑动配合。套缸活塞杆与套缸端盖滑动配合，驱动缸活塞行程为一次定位行程，套缸活塞行程为二次定位行程。死挡定位件为套缸活塞杆和套缸缸盖。

本发明的固定底座上装有可移动的溜板15，溜板15上有定位块27，30。转动油缸为缸体轴向连接的驱动缸29和套缸33，两缸有一共同缸盖。驱动缸活塞杆13两端伸出，一端贯穿两缸。套缸活塞28套于活塞杆13上与其滑动配合。套缸活塞杆与套缸一缸盖滑动配合。活塞杆13端部有一可调锁紧螺圈与套缸活塞杆端部接触。定位块27、30可与活塞杆13两端接触。死挡定位件为两缸缸盖。

本发明的活塞不是在中间位置时被死挡。而是每次行程必须走至顶端，为缸体端部限位。此时液压力作用于顶盖端部，顶盖结构简单，在液压力作用下接近理想刚度，几乎没有变形。滑板，活塞杆，死挡均处于无应力状态，故称为无应力定位。能够获得较高的重复定位精度。比起传统的死挡定位，提高一个精度数量级。而且不受油温，油压波动变化的影响。

如下是本发明的附图。

图1为传统的机床液压驱动装置工作原理图，虚线部分为应力区。

a    死挡    b    滑板    c    活塞杆    f    液压力

图2为本发明工作原理图，虚线部分为应力区。

d    推动件

图3为本发明的实施例1结构图。

图4为图3的A-A剖视图。

图5为蝶形挡块工作原理图。

图6为本发明实施例2结构图

图7为本发明实施例3结构图

图8为本发明实施例4结构图

图9为图8的俯视图。图10为传统定位装置结构图。

如下是本发明的实施例：

实施例1：见图3和图4、图5。

动作件1可完成两种动作：由齿条缸10驱动的摆动和由油缸11驱动的轴向移动。