專利名稱：提供恒定吊掛力的運(yùn)動(dòng)跟隨懸掛裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣浮裝置，尤其是一種提供恒定吊掛力的隨動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
在對(duì)被測(cè)試機(jī)構(gòu)進(jìn)行吊掛減重的測(cè)試條件下對(duì)機(jī)構(gòu)性能進(jìn)行各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的測(cè) 試。根據(jù)機(jī)構(gòu)吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡，作水平直線運(yùn)動(dòng)或平面運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，必須要求吊掛點(diǎn)都保證在 豎直方向(定義為Z軸)提供恒定吊掛力，這就要求懸吊裝置必須能在Z軸隨動(dòng)。并且在 吊點(diǎn)跟隨機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，盡可能的不產(chǎn)生附加力，從而影響機(jī)構(gòu)的空間位置或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?，F(xiàn)有的跟隨懸掛裝置存在的缺陷摩擦阻力較大，配重砝碼在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)左 右晃動(dòng)從而影響吊掛力大小，不能適應(yīng)高精度場(chǎng)合。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有跟隨懸掛裝置的摩擦阻力較大、不能適應(yīng)高精度場(chǎng)合的不足，本發(fā) 明提供一種摩擦阻力非常小，無(wú)配重砝碼晃動(dòng)影響的能良好適應(yīng)高精度場(chǎng)合的提供恒定吊 掛力的運(yùn)動(dòng)跟隨懸掛裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種提供恒定吊掛力的運(yùn)動(dòng)跟隨懸掛裝置，包括氣浮導(dǎo)軌，所述氣浮導(dǎo)軌上可滑 動(dòng)地安裝滑塊，所述滑塊與定滑輪座固定連接，所述跟隨懸掛裝置還包括第一定滑輪、第二 定滑輪、附加定滑輪、動(dòng)滑輪、懸掛繩和減重砝碼，所述第一定滑輪和第二定滑輪安裝在所 述定滑輪座上，所述動(dòng)滑輪安裝在動(dòng)滑輪座上，所述動(dòng)滑輪座吊裝所述運(yùn)動(dòng)件，懸掛繩的一 端固定在固定框架上，并依次穿過(guò)第一定滑輪、動(dòng)滑輪、第二定滑輪和附加定滑輪，所述懸 掛繩的另一端連接減重砝碼，所述第一定滑輪和第二定滑輪均為氣浮軸承滑輪，所述第一 定滑輪和第二定滑輪軸心均開(kāi)有進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔與高壓氣體進(jìn)氣管連通，運(yùn)動(dòng)件吊裝 在所述動(dòng)滑輪座上。進(jìn)一步，所述減重砝碼安裝在導(dǎo)桿下端，所述導(dǎo)桿與懸掛繩的另一端連接，所述導(dǎo) 桿套裝在輔助空氣軸承上，所述空氣軸承的進(jìn)氣口與所述高壓氣體進(jìn)氣管連通。再進(jìn)一步，所述附加定滑輪為氣浮軸承滑輪，所述附加定滑輪軸心均開(kāi)有進(jìn)氣孔， 所述進(jìn)氣孔與高壓氣體進(jìn)氣管連通。更進(jìn)一步，所述動(dòng)滑輪為氣浮軸承滑輪，所述動(dòng)滑輪軸心均開(kāi)有進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣 孔與高壓氣體進(jìn)氣管連通。所述動(dòng)滑輪座連接吊掛繩，運(yùn)動(dòng)件吊裝在所述吊掛繩上。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為在吊點(diǎn)跟隨機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，采用氣浮技術(shù)以減小摩擦。直 線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的作用是用來(lái)支撐和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件，按給定的方向做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。依按摩擦 性質(zhì)而定，直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌可以分為滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌、滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌、彈性摩擦導(dǎo)軌、流體摩擦 導(dǎo)軌等種類。當(dāng)運(yùn)動(dòng)件沿著承導(dǎo)件作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，承導(dǎo)件上的導(dǎo)軌起支撐和導(dǎo)向的作用，即 支承運(yùn)動(dòng)件和保證運(yùn)動(dòng)件在外力(載荷及運(yùn)動(dòng)件本身的重量)的作用下，沿給定的方向進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。氣浮導(dǎo)軌屬于直線導(dǎo)軌的一種，是采用壓縮氣體產(chǎn)生氣膜，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌和滑塊的 無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)。采用空氣軸承代替普通軸承制作氣浮滑輪則更為簡(jiǎn)便。采用氣浮技術(shù)具有摩擦阻 力小、運(yùn)動(dòng)精度高、清潔無(wú)污染等特點(diǎn)，近年來(lái)在測(cè)量?jī)x器、精密機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在二維運(yùn)動(dòng)摩擦力小，無(wú)附加力干擾，懸吊力值穩(wěn) 定，無(wú)晃動(dòng)影響，能適應(yīng)高精度測(cè)量要求。



圖1是提供恒定吊掛力的運(yùn)動(dòng)跟隨懸掛裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。參照?qǐng)D1，一種提供恒定吊掛力的運(yùn)動(dòng)跟隨懸掛裝置，包括氣浮導(dǎo)軌1，所述氣浮 導(dǎo)軌1上可滑動(dòng)地安裝滑塊2，所述滑塊2與定滑輪座3固定連接，所述跟隨懸掛裝置還包 括第一定滑輪4、第二定滑輪5、附加定滑輪6、動(dòng)滑輪7、懸掛繩8和減重砝碼9，所述第一 定滑輪4和第二定滑輪5安裝在所述定滑輪座3上，所述動(dòng)滑輪7安裝在動(dòng)滑輪座10上， 所述動(dòng)滑輪座10吊裝所述運(yùn)動(dòng)件，懸掛繩8的一端固定在固定框架上，并依次穿過(guò)第一定 滑輪4、動(dòng)滑輪7、第二定滑輪5和附加定滑輪6，所述懸掛繩8的另一端連接減重砝碼9，所 述第一定滑輪4和第二定滑輪5均為氣浮軸承滑輪，所述第一定滑輪4和第二定滑輪5的 軸心均開(kāi)有進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔與高壓氣體進(jìn)氣管連通，運(yùn)動(dòng)件12吊裝在所述動(dòng)滑輪座10 上。所述減重砝碼9安裝在導(dǎo)桿13下端，所述導(dǎo)桿13與懸掛繩的另一端連接，所述導(dǎo) 桿13套裝在輔助空氣軸承14上，所述輔助空氣軸承14的進(jìn)氣口與所述高壓氣體進(jìn)氣管連
ο所述附加定滑輪6為氣浮軸承滑輪，所述附加定滑輪6軸心均開(kāi)有進(jìn)氣孔，所述進(jìn) 氣孔與高壓氣體進(jìn)氣管連通。所述動(dòng)滑輪7為氣浮軸承滑輪，所述動(dòng)滑輪軸心開(kāi)有進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔與高壓 氣體進(jìn)氣管連通。所述動(dòng)滑輪座10連接吊掛繩，運(yùn)動(dòng)件12吊裝在所述吊掛繩上。本實(shí)施例中，懸掛繩8—端固定在固定框架上，依次繞過(guò)第一定滑輪、動(dòng)滑輪、第 二定滑輪、固定在框架上的附加定滑輪后，另一端連接減重砝碼。為了減小摩擦力，各個(gè)滑 輪與滑輪軸間均采用氣浮軸承連接。工作過(guò)程如下恒定吊掛力實(shí)現(xiàn)根據(jù)所需減重量調(diào)整配重砝碼重量。當(dāng)運(yùn)動(dòng)件 做Z軸的運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于減重砝碼的重力保持恒定，減重砝碼上下運(yùn)動(dòng)以保證恒定的吊掛力。 由于滑輪均采用氣浮軸承，因此不會(huì)對(duì)吊掛力產(chǎn)生影響。當(dāng)減重吊掛上下快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，砝碼 會(huì)左右搖晃，從而可能會(huì)造成吊掛力的不穩(wěn)定，解決方案為吊掛繩連接導(dǎo)桿，導(dǎo)桿底部與 減重砝碼固定連接，導(dǎo)桿外套接空氣軸承，由空氣軸承保證導(dǎo)桿只能在Z軸運(yùn)動(dòng)，而沒(méi)有X 和Y方向的自由度，這樣就能夠有效防止減重砝碼晃動(dòng)對(duì)吊掛力的影響。并且由于空氣軸 承與導(dǎo)桿間的無(wú)摩擦特性，保證了吊掛力不受影響。導(dǎo)桿的長(zhǎng)度由運(yùn)動(dòng)件在Z軸的動(dòng)作范圍確定，保證運(yùn)動(dòng)件在整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)導(dǎo)桿始終在空氣軸承內(nèi)即可。 X軸無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)跟隨實(shí)現(xiàn)當(dāng)試件水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊上的定滑輪和動(dòng)滑輪運(yùn)動(dòng)，右 側(cè)的定滑輪保持不變，即減重砝碼保持不變，運(yùn)動(dòng)件運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的附加力主要來(lái)源為滑塊 與導(dǎo)軌間的摩擦力，滑輪本身的摩擦力。由于采用的是氣浮導(dǎo)軌，因此可以認(rèn)為X軸運(yùn)動(dòng)時(shí) 導(dǎo)軌上無(wú)摩擦。并且，由于所有滑輪均采用氣浮滑輪，這樣就能保證吊掛繩在滑輪上運(yùn)動(dòng)時(shí) 幾乎無(wú)摩擦，因此水平方向只需很小的力就能夠讓滑塊跟隨運(yùn)動(dòng)件水平運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求
一種提供恒定吊掛力的運(yùn)動(dòng)跟隨懸掛裝置，包括氣浮導(dǎo)軌，所述氣浮導(dǎo)軌上可滑動(dòng)地安裝滑塊，所述滑塊與定滑輪座固定連接，其特征在于所述跟隨懸掛裝置還包括第一定滑輪、第二定滑輪、附加定滑輪、動(dòng)滑輪、懸掛繩和減重砝碼，所述第一定滑輪和第二定滑輪安裝在所述定滑輪座上，所述動(dòng)滑輪安裝在動(dòng)滑輪座上，所述動(dòng)滑輪座吊裝所述運(yùn)動(dòng)件，懸掛繩的一端固定在固定框架上，并依次穿過(guò)第一定滑輪、動(dòng)滑輪、第二定滑輪和附加定滑輪，所述懸掛繩的另一端連接減重砝碼，所述第一定滑輪和第二定滑輪均為氣浮軸承滑輪，所述第一定滑輪和第二定滑輪軸心均開(kāi)有進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔與高壓氣體進(jìn)氣管連通，運(yùn)動(dòng)件吊裝在所述動(dòng)滑輪座上。
2.如權(quán)利要求1所述的提供恒定吊掛力的運(yùn)動(dòng)跟隨懸掛裝置，其特征在于所述減重 砝碼安裝在導(dǎo)桿下端，所述導(dǎo)桿與懸掛繩的另一端連接，所述導(dǎo)桿套裝在輔助空氣軸承上， 所述空氣軸承的進(jìn)氣口與所述高壓氣體進(jìn)氣管連通。
3.如權(quán)利要求1或2所述的提供恒定吊掛力的運(yùn)動(dòng)跟隨懸掛裝置，其特征在于所述 附加定滑輪為氣浮軸承滑輪，所述附加定滑輪軸心均開(kāi)有進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔與高壓氣體 進(jìn)氣管連通。
4.如權(quán)利要求1或2所述的提供恒定吊掛力的運(yùn)動(dòng)跟隨懸掛裝置，其特征在于所述 動(dòng)滑輪為氣浮軸承滑輪，所述動(dòng)滑輪軸心均開(kāi)有進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔與高壓氣體進(jìn)氣管連通。
5.如權(quán)利要求1或2所述的提供恒定吊掛力的運(yùn)動(dòng)跟隨懸掛裝置，其特征在于所述 動(dòng)滑輪座連接吊掛繩，運(yùn)動(dòng)件吊裝在所述吊掛繩上。
全文摘要
一種提供恒定吊掛力的運(yùn)動(dòng)跟隨懸掛裝置，包括氣浮導(dǎo)軌，氣浮導(dǎo)軌上可滑動(dòng)地安裝滑塊，滑塊與定滑輪座固定連接，還包括第一定滑輪、第二定滑輪、附加定滑輪、動(dòng)滑輪、懸掛繩和減重砝碼，第一定滑輪和第二定滑輪安裝在定滑輪座上，動(dòng)滑輪安裝在動(dòng)滑輪座上，動(dòng)滑輪座吊裝運(yùn)動(dòng)件，懸掛繩的一端固定在固定框架上，并依次穿過(guò)第一定滑輪、動(dòng)滑輪、第二定滑輪和附加定滑輪，懸掛繩的另一端連接減重砝碼，第一定滑輪和第二定滑輪均為氣浮軸承滑輪，第一定滑輪和第二定滑輪軸心均開(kāi)有進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔與高壓氣體進(jìn)氣管連通，運(yùn)動(dòng)件吊裝在所述動(dòng)滑輪座上。本發(fā)明摩擦阻力小、質(zhì)量精度高、運(yùn)動(dòng)精度高、能良好適應(yīng)高精度場(chǎng)合。
文檔編號(hào)G01D11/02GK101825483SQ201010166019
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者單曉杭, 孫建輝 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)