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1、10申请公布号CN103527627A43申请公布日20140122CN103527627A21申请号201310492624522申请日20131018F16C29/02200601B66C1/1020060171申请人浙江工商大学地址310012浙江省杭州市西湖区教工路149号72发明人谢毅74专利代理机构杭州浙科专利事务所普通合伙33213代理人吴秉中54发明名称一种高精度恒力吊挂装置57摘要本发明提供一种高精度恒力吊挂装置，包括配重块、电机、悬挂绳、输出气缸、直线导轨、激光位移传感器、反光板、支架。所述输出气缸侧面通过滑块连接竖直方向的直线导轨，所述输出气缸缸筒顶端通悬挂绳连接电机，所。
2、述电机安装在支架上，所述支架上安装定滑轮，所述悬挂绳绕在电机输出轴上，最后通过定滑轮连接配重块，所述激光位移传感器安装在输出气缸上。本发明在输出气缸外增加了一个储气套，提高了恒力输出的精度和稳定性，通过悬挂绳带动缸筒运动，实现长距离的恒力输出，悬挂绳另一端绕过定滑轮连接配重块进行减重，实现大质量吊挂。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页10申请公布号CN103527627ACN103527627A1/1页21一种高精度恒力吊挂装置，其特征在于包括配重块、电机、悬挂绳、输出气缸、直线导轨、激光位移传感器、反。
3、光板、支架；所述输出气缸侧面通过滑块连接竖直方向的直线导轨，所述输出气缸缸筒顶端通悬挂绳连接电机，所述电机安装在支架上，所述支架上安装定滑轮，所述悬挂绳绕在电机输出轴上，最后通过定滑轮连接配重块，所述输出气缸的输出轴上连接目标工件，所述激光位移传感器安装在输出气缸上。2如权利要求1所述的一种高精度恒力吊挂装置，其特征在于所述输出气缸包括缸筒、活塞、输出轴、储气座；所述储气套套装在缸筒外且与缸筒间形成储气腔，所述活塞套装在缸筒内且与缸筒内壁间存在极小间隙，所述活塞连接输出轴，所述缸筒下端包含一段缸筒密封端，所述输出轴穿过缸筒密封端且和缸筒密封端内壁间形成极小间隙，所述缸筒上端安装底盖，所述储气套。
4、上端安装连接架，所述连接架连接悬挂绳；所述激光位移传感器安装在缸筒的下端，所述反光板套装在输出轴上，所述激光位移传感器与反光板位置相对；所述缸筒靠近缸筒密封端的一侧均布进气口，所述进气口连通缸筒内腔和储气腔，所述底盖上开有出气口，所述储气套上开有储气进气口，所述储气进气口通过气管连接比例阀；所述活塞下端均布进气孔，所述活塞上沿圆周均布第一径向节流孔，所述第一径向节流孔与进气孔相通，所述第一径向节流孔内安装节流塞；所述第一径向节流孔沿轴向方向至少有两组；所述活塞上开有第一卸压槽；所述第一泄压槽包含活塞外圆柱面上沿圆周方向的凹槽、凹槽内均布的径向盲孔以及与径向盲孔相通的轴向盲孔；所述轴向盲孔通向缸。
5、筒的上端，所述凹槽位于第一径向节流孔的下侧；所述第一卸压槽与第一径向节流孔、进气孔间相互隔离；所述缸筒密封端沿圆周方向均布第二径向节流孔，所述第二径向节流孔沿轴向上至少有两组，所述第二径向节流孔内安装节流塞；所述缸筒密封端外套装气浮座，所述缸筒密封端与气浮座间设有密封腔，所述密封腔与第二径向节流孔相通；所述气浮座上设有气浮进气口。权利要求书CN103527627A1/3页3一种高精度恒力吊挂装置技术领域0001本发明涉及恒力输出装置。背景技术0002为实现恒力吊挂，常用的做法是通过悬挂绳和滑轮组将目标工件与减重砝码连接起来，减重砝码质量恒定，因此作用在目标工件上的吊挂力恒定，但是当目标工件做加。
6、速或减速运动时，砝码会因自身惯性力的影响而产生一个作用的目标工件上的附加的力，且砝码质量越大影响越大，因此这种方法只适用于目标工件低速或匀速运动的场合。通过电机、传感器和卷绳组件也可以实现恒力吊挂，力传感器测量出悬挂绳上拉力的大小，反馈给电机控制卷绳组件实现悬挂绳的收放，但是传感器的测量会存在一定的误差，且电机控制精度不会很高，极大的影响了恒力吊挂的精度；另一方面，若目标工件质量大，必须通过很大的力才能驱动，则会导致电机的功耗过大，难以控制。发明内容0003针对现有恒力吊挂装置中吊挂力不稳定、恒力吊挂精度不高、难以实现大质量吊挂的问题，本发明提供一种操作方便、稳定性好、控制精度高的恒力吊挂装置。
7、。0004本发明解决其技术问题所采用的技术方案是0005一种高精度恒力吊挂装置，包括配重块、电机、悬挂绳、输出气缸、直线导轨、激光位移传感器、反光板、支架。所述输出气缸侧面通过滑块连接竖直方向的直线导轨，所述输出气缸缸筒顶端通悬挂绳连接电机，所述电机安装在支架上，所述支架上安装定滑轮，所述悬挂绳绕在电机输出轴上，最后通过定滑轮连接配重块，所述激光位移传感器安装在输出气缸上。0006所述输出气缸包括缸筒、活塞、输出轴、储气座；所述储气套套装在缸筒外且与缸筒间形成储气腔，所述活塞套装在缸筒内且与缸筒内壁间存在极小间隙，所述活塞连接输出轴，所述缸筒下端包含一段缸筒密封端，所述输出轴穿过缸筒密封端且和。
8、缸筒密封端内壁间形成极小间隙，所述缸筒上端安装底盖，所述储气套上端安装连接架，所述连接架连接悬挂绳；所述输出轴上连接目标工件。0007所述激光位移传感器安装在缸筒的下端，所述反光板套装在输出轴上，所述激光位移传感器与反光板位置相对。0008所述缸筒靠近缸筒密封端的一侧均布进气口，所述进气口连通缸筒内腔和储气腔，所述底盖上开有出气口，所述储气套上开有储气进气口，所述储气进气口通过气管连接比例阀。0009所述活塞下端均布进气孔，所述活塞上沿圆周均布第一径向节流孔，所述第一径向节流孔与进气孔相通，所述第一径向节流孔内安装节流塞；所述第一径向节流孔沿轴向方向至少有两组。0010所述活塞上开有第一卸压槽。
9、；所述第一泄压槽包含活塞外圆柱面上沿圆周方向的说明书CN103527627A2/3页4凹槽、凹槽内均布的径向盲孔以及与径向盲孔相通的轴向盲孔；所述轴向盲孔通向缸筒的上端，所述凹槽位于第一径向节流孔的下侧；所述第一卸压槽与第一径向节流孔、进气孔间相互隔离。0011所述缸筒密封端沿圆周方向均布第二径向节流孔，所述第二径向节流孔沿轴向上至少有两组，所述第二径向节流孔内安装节流塞；所述缸筒密封端外套装气浮座，所述缸筒密封端与气浮座间设有密封腔，所述密封腔与第二径向节流孔相通；所述气浮座上设有气浮进气口。0012所述储气套与缸筒间、缸筒与气浮座间均采用O型圈密封。0013本发明的设计思路及优点表现在00。
10、14对于气浮无摩擦气缸来说，由于活塞横截面积一定，所以只要保证进入到缸筒内腔的气体压力恒定，则可保证输出的力值恒定，但是普通的气浮无摩擦气缸行程太短，且活塞移动引起腔体容积变化，从而引起气压瞬变，导致输出力波动。因此，本发明将输出气缸通过滑块连接直线导轨，直线导轨为输出气缸提供导向作用，输出气缸上安装有激光位移传感器，激光位移传感器可测量出输出轴的位移，然后将信息反馈给直线电机，通过悬挂绳带动缸筒运动相应的距离，使得活塞始终在缸筒的有效行程内；悬挂绳绕在电机输出轴上，一端连接输出气缸缸筒，另一端绕过定滑轮连接配重块，因此作用在缸筒上的力可通过配重块减重，用很小功率的电机即可带动缸筒运动，且还可。
11、以抑制配重块惯性力的影响，从而实现长距离的恒力吊挂。0015在缸筒外增加一个储气套，储气套与缸筒间形成储气腔，储气腔通过气管连接比例阀和储气罐，储气腔与缸筒进气腔相通，相当于增大了缸筒进气腔的容积，活塞运动引起的容积变化对气压突变的影响较小，另一方面，利用悬挂绳控制缸筒随动，减小了因活塞运动引起缸筒腔体体积的突变，进一步提高了恒力输出的精度。0016活塞上设有第一径向节流孔，缸筒进气腔内的高压气体通过活塞上的进气孔进入第一径向节流孔，在缸筒与活塞的间隙形成气膜；缸筒密封端设有第二径向节流孔，通过气浮座上的气浮进气口进行独立供气，为输出轴提供润滑和支撑；结构及供气方式简单、承载能力好。0017径。
12、向节流孔附近均设有卸压槽，卸压槽与外界常压相通，一方面防止缸筒内高压气体进入气浮间隙对气膜产生影响，起到密封作用，另一方面在间隙内形成常压区，促进气膜的形成。0018本发明的优点表现在结构简单、精度高、稳定性好。附图说明0019图1是一种高精度恒力吊挂装置示意图0020图2是输出气缸示意图具体实施方式0021一种高精度恒力吊挂装置，包括配重块25、电机22、悬挂绳21、输出气缸、直线导轨20、激光位移传感器18、反光板19、支架24。所述输出气缸侧面通过滑块17连接竖直方向的直线导轨20，所述输出气缸缸筒顶端通悬挂绳21连接电机22，所述电机22安装在支说明书CN103527627A3/3页5。
13、架24上，所述支架24上安装定滑轮23，所述悬挂绳21绕在电机输出轴上，最后通过定滑轮23连接配重块25。0022所述输出气缸包括缸筒6、活塞14、输出轴1、储气套7；所述储气套7套装在缸筒6外且与缸筒间形成储气腔8，所述活塞14套装在缸筒6内且与缸筒6内壁间存在极小间隙，所述活塞14连接输出轴1，所述缸筒6下端包含一段缸筒密封端，所述输出轴1穿过缸筒密封端且和缸筒密封端内壁间形成极小间隙，所述缸筒6上端安装底盖12，所述储气套7上端安装连接架10，所述连接架10连接悬挂绳21；所述输出轴1上连接目标工件。0023所述激光位移传感器18安装在缸筒6的下端，所述反光板19套装在输出轴1上，所述激。
14、光位移传感器18与反光板19位置相对。0024所述缸筒6靠近缸筒密封端的一侧均布进气口9，所述进气口9连通缸筒内腔和储气腔8，所述底盖12上开有出气口11，所述储气套7上开有储气进气口16，所述储气进气口16通过气管连接比例阀和大储气罐。0025所述活塞14下端均布进气孔，所述活塞上沿圆周均布第一径向节流孔13，所述第一径向节流孔13与进气孔相通，所述第一径向节流孔13内安装节流塞；所述第一径向节流孔沿轴向方向有两组。0026所述活塞14上开有第一卸压槽；所述第一泄压槽包含活塞外圆柱面上沿圆周方向的凹槽15、凹槽15内均布的径向盲孔以及与径向盲孔相通的轴向盲孔；所述轴向盲孔通向缸筒6的上端，所述凹槽15位于第一径向节流孔13的下侧；所述第一卸压槽与第一径向节流孔13、进气孔间相互隔离。0027所述缸筒密封端沿圆周方向均布第二径向节流孔4，所述第二径向节流孔4沿轴向上有三组，所述第二径向节流孔4内安装节流塞；所述缸筒密封端外套装气浮座2，所述缸筒密封端与气浮座2间设有密封腔，所述密封腔与第二径向节流孔4相通；所述气浮座2上设有气浮进气口3。0028所述储气套7与缸筒6间、缸筒6与气浮座2间均采用O型圈密封。说明书CN103527627A1/2页6图1说明书附图CN103527627A2/2页7图2说明书附图CN103527627A。