【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超精密加工及检测，尤其涉及一种超精密垂直轴平衡系统及加工系统。
技术介绍
1、典型的超精密机床上应用的液体静压垂直轴，采用闭式导轨结构，直线电机驱动并通过超精密闭环反馈系统实现位置精度。目前，通常采用气缸、油缸或配重等方式降低重力对系统精度的影响。采用配重方案会增加运动部分质量，降低系统的动态特性。
2、现有技术中，一般机床通常采用低摩擦或无摩擦气缸或油缸进行平衡，但平衡缸系统是通过活塞两侧气压差实现的平衡。然而，该平衡缸系统中，速度变化或活塞的摩擦都会引起平衡力的波动，即使采用空气静压轴承的无摩擦力气缸，在缸杆处于极限下端行程时气压波动影响依然不能忽略，导致平衡精度低。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种超精密垂直轴平衡系统及加工系统，用以解决现有平衡缸系统平衡精度低的缺陷。
2、本专利技术一方面提供一种超精密垂直轴平衡系统，包括：底座、蓄能器、平衡组件和连接组件；所述平衡组件包括两个平衡缸，两个所述平衡缸沿竖向平行且间隔设于所述底座，所述平衡缸包括缸体、缸杆和活塞，所述缸杆的第一端位于所述缸体内，所述活塞设于所述缸杆的第一端并位于所述缸体内，所述缸体内位于所述活塞上下的两部分空间连通且压力相等，所述蓄能器与两个所述缸体均连接；所述连接组件包括连杆，所述连杆的第一端与其中一个所述缸杆的第二端连接，所述连杆的第二端与另一个所述缸杆的第二端连接，所述连杆被配置为与加工组件连接。
3、根据本专利技术提供的超精密垂直轴平衡系统，所述缸体
4、根据本专利技术提供的超精密垂直轴平衡系统，所述连接组件还包括平衡拉杆，所述平衡拉杆的第一端与所述连杆的中部球铰连接，所述平衡拉杆的第二端被配置为与加工组件连接。
5、根据本专利技术提供的超精密垂直轴平衡系统，所述连杆的中部设有球铰连接座，所述平衡拉杆的第一端设有球铰接头，所述球铰接头与所述球铰连接座配合。
6、根据本专利技术提供的超精密垂直轴平衡系统，还包括失电保护装置，所述失电保护装置套设于所述平衡拉杆，所述失电保护装置与所述底座连接。
7、根据本专利技术提供的超精密垂直轴平衡系统，所述蓄能器设于所述底座，所述蓄能器邻接设于两个所述平衡缸的一侧。
8、根据本专利技术提供的超精密垂直轴平衡系统，所述平衡缸为液压缸，所述蓄能器为液压蓄能器；或，所述平衡缸为气压缸，所述蓄能器为气压蓄能器。
9、本专利技术另一方面提供一种加工系统，包括：垂直导轨、加工组件和如上任一项所述的超精密垂直轴平衡系统，所述垂直导轨与所述底座连接，所述加工组件滑动配合设于所述垂直导轨，所述加工组件与所述连杆连接。
10、根据本专利技术提供的加工系统，所述加工组件包括直线电机、溜板、主轴箱和主轴，所述直线电机的输出端与所述溜板连接，所述溜板滑动配合设于所述垂直导轨，所述主轴箱设于所述溜板，所述主轴设于所述主轴箱。
11、本专利技术提供的超精密垂直轴平衡系统，相互平行且间隔设于底座上的两个平衡缸的支撑端通过连杆连接，对加工组件进行平衡支撑时，缸体内部充满等压力的流体（如液压油或压缩空气），并通过蓄能器维持当前压力，利用活塞的上下受压面积差对连杆提供向上的推力，进而平衡加工组件的重力，由于缸体内位于活塞的上和下两部分空间相互连通且压力相等，相对于现有技术的优点在于缸杆处于任何位置时，缸体内的流体总量变化更小，缸体内部压力更加稳定，且蓄能罐能够作为缸体内容积的延伸，进一步提升减小行程位置、速度时平衡缸体内流体的压力波动，提升对加工组件的平衡支撑精度。
12、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种超精密垂直轴平衡系统，其特征在于，包括：底座、蓄能器、平衡组件和连接组件；
2.根据权利要求1所述的超精密垂直轴平衡系统，其特征在于，所述缸体的端口设有空气静压轴承，所述缸杆与所述空气静压轴承配合。
3.根据权利要求1所述的超精密垂直轴平衡系统，其特征在于，所述连接组件还包括平衡拉杆，所述平衡拉杆的第一端与所述连杆的中部球铰连接，所述平衡拉杆的第二端被配置为与加工组件连接。
4.根据权利要求3所述的超精密垂直轴平衡系统，其特征在于，所述连杆的中部设有球铰连接座，所述平衡拉杆的第一端设有球铰接头，所述球铰接头与所述球铰连接座配合。
5.根据权利要求3所述的超精密垂直轴平衡系统，其特征在于，还包括失电保护装置，所述失电保护装置套设于所述平衡拉杆，所述失电保护装置与所述底座连接。
6.根据权利要求1至5任一项所述的超精密垂直轴平衡系统，其特征在于，所述蓄能器设于所述底座，所述蓄能器邻接设于两个所述平衡缸的一侧。
7.根据权利要求1至5任一项所述的超精密垂直轴平衡系统，其特征在于，所述平衡缸为液压缸，所述蓄能
8.一种加工系统，其特征在于，包括：垂直导轨、加工组件和如权利要求1至7任一项所述的超精密垂直轴平衡系统，所述垂直导轨与所述底座连接，所述加工组件滑动配合设于所述垂直导轨，所述加工组件与所述连杆连接。
9.根据权利要求8所述的加工系统，其特征在于，所述加工组件包括直线电机、溜板、主轴箱和主轴，所述直线电机的输出端与所述溜板连接，所述溜板滑动配合设于所述垂直导轨，所述主轴箱设于所述溜板，所述主轴设于所述主轴箱。
...【技术特征摘要】
1.一种超精密垂直轴平衡系统，其特征在于，包括：底座、蓄能器、平衡组件和连接组件；
2.根据权利要求1所述的超精密垂直轴平衡系统，其特征在于，所述缸体的端口设有空气静压轴承，所述缸杆与所述空气静压轴承配合。
3.根据权利要求1所述的超精密垂直轴平衡系统，其特征在于，所述连接组件还包括平衡拉杆，所述平衡拉杆的第一端与所述连杆的中部球铰连接，所述平衡拉杆的第二端被配置为与加工组件连接。
4.根据权利要求3所述的超精密垂直轴平衡系统，其特征在于，所述连杆的中部设有球铰连接座，所述平衡拉杆的第一端设有球铰接头，所述球铰接头与所述球铰连接座配合。
5.根据权利要求3所述的超精密垂直轴平衡系统，其特征在于，还包括失电保护装置，所述失电保护装置套设于所述平衡拉杆，所述失电保护装置与...
【专利技术属性】
技术研发人员：李云飞，吴东旭，张明月，索奇，朱生根，文平阶，白桦，李啸宇，
申请(专利权)人：北京机床研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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