專利名稱：雙向氣壓驅動模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及工業自動化技術領域，尤其是涉及電/氣轉換裝置的改 進。本實用新型適用于多種類型的氣動執行器。
背景技術：
現在巿場上銷售的定位器一般都是機械式和電子式的，這些產品普遍耗 電、耗氣，很不經濟。即使有些定位器是智能型的，但在斷電、斷氣和切斷 信號的條件下也都處于一種運動狀態，很難滿足多種需求的需要。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題在于，為了彌補現有技術的氣動執行器的定 位器上述的不足之處，提供一種能夠在斷電、斷氣的條件下，定位器處于保持 狀態的雙向氣壓驅動模塊。
本實用新型為解決所述技術問題而采用的技術方案是雙向氣壓驅動模 塊，所述驅動模塊的內部設置有兩組進氣閥、單向閥和排氣閥；受壓電閥控 制的進氣閥，經過單向閥，連通到執行元件，通過排氣閥釋放；兩組單向閥 和排氣閥交叉連接執行元件，構成雙向氣壓驅動通道。所述驅動模塊的外部 分布有兩個外接壓電閥的先導接口， 一個外接壓力氣體的進氣接口，兩個連 接執行元件的驅動接口， 一個外接消音器的排氣接口。
所述進氣閩設置有可以推動截止元件下移的先導口，可以使截止元件復 位的彈性元件，可以被截止元件關閉或打開彼此通道的進壓口和出壓口。所 述先享口與模塊的一個先導接口連通，所述進壓口與模塊的進氣接口連通， 所述出壓口通過單向閥與模塊的一個驅動接口連通'。所述排氣閥設置有可以 推動截止元件下移的引導口，可以使截止元件復位的彈性元件，可以被截止 元件關閉或打開彼此通道的入氣口和排氣口 。所述引導口與本組進氣閥的出 壓口連通，所述入氣口與模塊的另一個驅動接口連通，所述排氣口與模塊的 排氣接口連通。所述兩組進氣閥均為常閉式結構，當先導口無壓力時，進壓口和出壓口 之間的通道，在復位力的作用下，被截止元件關閉。當先導口有壓力時，推動 進氣閥的截止元件下移，進壓口和出壓口之間的通道被打開。所述兩組排氣 閥均為常閉式結構，當引導口無壓力時，入氣口和排氣口之間的通道在復位 力的作用下，被截止元件關閉。當引導口有壓力時，推動排氣閥的截止元件 下移，入氣口和排氣口之間的通道被打開。
與現有技術相比較，使用本實用新型技術方案的優點是，當執行器斷電 或斷氣時，進氣閥和排氣閥均被截止元件關閉，壓力氣體沒有通道進入執行 元件，執行元件排出的氣體也沒有通道釋放，執行元件處于保持狀態。
本實用新型的附圖說明如下
圖1是雙向氣壓驅動模塊實施例一的氣動原理圖。
圖2是雙向氣壓驅動模塊實施例一的常閉式進氣閥的工作原理示意圖。
圖3是雙向氣壓驅動模塊實施例一的常閉式排氣閥的工作原理示意圖。
圖4是雙向氣壓驅動模塊外接的壓電閥未通電狀態的原理圖。
圖5是雙向氣壓驅動模塊外接的壓電閥已通電狀態的原理圖。
圖6是雙向氣壓驅動模塊實施例二的氣動原理圖。
圖7是雙向氣壓驅動模塊實施例二的常開式進氣閥的工作原理示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖來進一步說明本實用新型的實施例。
本模塊主要是應用截止式邏輯元件，實現雙作用執行器能夠在斷電、斷 氣的條件下處于保持狀態。
圖1是本實用新型雙向氣壓驅動模塊實施例一的氣動原理圖。驅動模塊 的工作環境包括，接受電信號的壓電閥l,提供壓力氣體的氣源2，過濾壓力 氣體的濾清器7，為壓電閩l提供先導氣體的減壓閥8，外接排氣接口的消音 器4。執行元件3為一只可以雙向驅動的氣缸。
驅動模塊的內部設置有兩組進氣閥A、單向閥B和排氣閥C。驅動模塊的 外部分布有兩個外接壓電閥1的先導接口， 一個外接提供壓力氣體的氣源2
5進氣接口，兩個連接氣缸兩側的驅動接口， 一個外接消音器4的排氣接口。
圖2是雙向氣壓驅動模塊實施例一的常閉式進氣閥的工作原理示意圖。 進氣閥A設置有可以推動截止元件下移的先導口 g,可以使截止元件復位的彈
性元件，進壓口 d和出壓口 e之間的通道，可以被截止元件關閉或打開。
先導口 g與模塊的一個先導接口連通，進壓口 d經模塊的進氣接口與壓 力氣體的氣源2連接，出壓口e通過單向閥B,經模塊的一個驅動接口，與氣 缸的一側連接，進氣閥A的泄壓口 f與外界相通。
圖3是雙向氣壓驅動模塊實施例一的常閉式排氣閥的工作原理示意圖。 排氣閥C設置有可以推動截止元件下移的引導口 k，可以使截止元件復位的彈 性元件，入氣口h和排氣口 i之間的通道，可以被截止元件關閉或打開。
引導口 k與本組進氣閥A的出壓口 e連通，入氣口 h經模塊的另一個驅 動接口，與氣缸的一側連接，排氣口 i經模塊的排氣接口，與消音器4連接， 排氣閥C的外泄口 j與外界相通。
一組單向閥B的出口和排氣閥C的入氣口 h,與另一組單向閥B的出口和 排氣閥C的入氣口 h交叉并聯，構成兩個方向的氣壓驅動通道，且分別與雙 向驅動氣缸的兩側連接。
圖4是雙向氣壓驅動模塊外接的壓電閥未通電狀態的原理圖，圖5是壓 電閥通電狀態的原理圖。
壓電閥1是利用功能陶瓷片在電壓作用下產生彎曲變形原理，制成的一 種兩位式控制閥。其動作只需要足夠的電壓，電功耗幾乎為零。本實施例中 需要兩個壓電閥1,起到先導閥的作用。壓電閥1的進氣口 a與減壓閥8的出 口減壓到0. 12Mpa的先導氣體相通，壓電閩1的控制口 b經先導接口與進氣 閥A的先導口g相通，壓電閥1的出氣口 c與大氣相通。
壓電閥1處于初始狀態(不通電)時，功能陶瓷片作用在進氣口 a上， 將進氣口 a關閉，控制口 b和出氣口 c與先導口 g連通，先導口 g與大氣相 通，先導口 g的膜片7不會向下推動截止元件，兩個進氣閥A均處于初始狀 態(常閉狀態)，進壓口 d與出壓口 e關閉不相通。.
壓電閥1處于通電狀態時，功能陶瓷片作用在出氣口 c上，進氣口 a打 開，使控制口b與0. 12Mpa的先導氣體相通，先導口 g充入0. 12MPa的先導氣體，先導口 g內的膜片7向下推動截止元件，進氣閥A處于打開狀態，即
進壓口 (J與出壓口 e相連通。
為了實現雙作用執行器能夠在斷電、斷氣的條件下處于保持狀態，實施 例一的兩組進氣閥A均為常閉式結構，當先導口 g無氣體壓力時，進壓口 d 和出壓口 e之間的通道，在彈性元件的復位力的作用下，被截止元件關閉。 當先導口 g有氣體壓力時，推動進氣閩A的截止元件下移，進壓口 d和出壓 口e之間的通道被打開；兩組排氣閥C也為常閉式結構，當引導口k無氣體 壓力時，入氣口 h和排氣口 i之間的通道，在彈性元件的復位力的作用下， 被截止元件關閉。當引導口k有氣體壓力時，推動排氣閥C的截止元件下移， 入氣口h和排氣口 i之間的通道被打開。
當外接先導接口的一個壓電閥l得電時，先導氣體經過該壓電閩1,作用 在連通該先導接口的進氣閥A的先導口 g,通過膜片7推動該進氣閥A的截止 元件下移，進氣閥A的進壓口 d和出壓口 e之間的通道被打開。壓力氣體可 以從進氣接口，經過進壓口d和出壓口e,通過該組的單向閥B，進入氣缸的 一側，驅動負載工作。同時氣體也作用在同組排氣閥C的引導口 k，通過膜片 9推動該排氣閥C的截止元件下移，排氣閥C的入氣口 h和排氣口 i之間的通 道被打開。氣缸的另一側排出的氣體，經過入氣口h和排氣口 i,通過消音器 4釋放到外界。
執行器在斷電條件下，處于保持狀態 、
當壓電閥1斷電時，壓電閥1的進氣口 a關閉，0. 12MPa的先導氣體無法 進入進氣閥A的先導口g，膜片7也就無法推動截止元件下移，所以進氣閥A 的進壓口 d和出壓口 e之間的通道處于關閉狀態，氣源2的壓力氣體無法通 過進氣閩A和單向閥B進入氣缸的任一側。同樣，氣體也無法通過進氣閥A 進入排氣閥C的引導口 k,沒有氣體通過膜片9推動排氣閥C的截止元件下移， 所以排氣閥C的入氣口 h和排氣口 I之間的通道也處于常閉狀態，氣缸任一 側的氣體，也無法通過排氣閥C和消音器4釋放，故而，氣缸處于保持狀態。
執行器在斷氣條件下，處于保持狀態
當氣源被切斷時，壓電閥1無論通電與否，進氣閥A的先導口 g都不會 有0. l，pa的先導氣體進入，膜片7也就不會推動截止元件下移，所以進氣閥A的進壓口 d和出壓口 e之間的通道處于關閉狀態，氣源2的壓力氣體無 法通過進氣閥A和單向閥B進入氣缸的任一側。同樣，氣體也無法通過進氣 閥A進入排氣閥C的引導口 k，沒有氣體通過膜片9推動排氣閥C的截止元件 下移，所以排氣閥C的入氣口 h和排氣口 I之間的通道也處于常閉狀態，氣 缸任一側的氣體，也無法通過排氣閩C和消音器4釋放，故而，氣缸處于保持 狀態。
圖6是本實用新型雙向氣壓驅動模塊實施例二的氣動原理圖。 為了達到雙作用執行器斷電后，向一側移動的功能，該實施例與實施例 一的不同之處是，將驅動模塊的一個進氣閥A的截止元件的閥桿，更換為較 短尺寸的閥桿，使該進氣閥A的常閉式結構更改為常開式結構。另一個進氣 閩A和兩個排氣閥C仍然使用常閉式結構。
圖7是雙向氣壓驅動模塊實施例二的常開式進氣閥的工作原理示意圖。 常開式進氣閥A，當先導口 g無氣體壓力時，截止元件在彈性元件的復位力的 作用下，打開進壓口 d和出壓口 e之間的通道。當先導口 g有氣體壓力時， 推動進氣閥A的截止元件下移，進壓口 d和出壓口 e之間的通道被截止元件 關閉。
當外接先導接口的兩個壓電閥1同時得電時，先導氣體經過壓電閥1，作 用在進氣閥A的先導口 g,通過膜片7推動進氣閥A的截止元件下移。常開式 進氣閥A的進壓口 d和出壓口 e之間的通道被關閉。常閉式進氣閥A的進壓 口 d和出壓口 e之間的通道被打開。壓力氣體可以從進氣接口，經過常閉式 進氣閥A的進壓口 d和出壓口 e，通過該組的單向閥B,進入氣缸的一側，驅 動負載工作。同時氣體作用在同組排氣閩C的引導口 k,推動該排氣閥C的截 止元件下移，排氣閥C的入氣口 h和排氣口 i之間的通道被打開。氣缸的另 一側排出的氣體，經過入氣口h和排氣口i，通過消音器4釋放到外界。
執行器在斷電條件下，向一側移動
當壓電閥1斷電時，壓電閥1的進氣口 a關閉，0. 12MPa的先導氣體無法 通過進氣閥A的先導口 g,膜片7也就無法推動截止閥元、件下移。所以常開式 進氣閥A的進壓口 d和出壓口 e之間的通道處于打開狀態，常閉式進氣閥A 的進壓口 d和出壓口 e之間的通道處于關閉狀態。氣源2的壓力氣體可以從進氣接口，經過常開式進氣閥A的進壓口 d和出壓口 e，流經該組的單向閥B 后，進入氣缸的一側，驅動負載工作。氣源2的壓力氣體無法通過常閉式進 氣閥A和該組單向閩B流入氣缸的另一側。同樣，氣體通過常開式進氣閥A 進入該組排氣閥C的引導口 k，氣體通過膜片9推動該排氣閥C的截止元件下 移，使該排氣閩C的入氣口 h與和排氣口 i之間的通道處于打開狀態。氣缸 的另一側排出的氣體，經過入氣口h和排氣口i,通過消音器4釋放到外界。 故而，氣缸處于向一側移動的狀態。
本實用新型雙向氣壓驅動模塊，即可以適用于雙作用氣動執行器，也可 以適用于單作用氣動執行器。
權利要求1. 雙向氣壓驅動模塊，其特征是所述驅動模塊的內部設置有兩組進氣閥(A)、單向閥(B)和排氣閥(C)；受壓電閥(1)控制的進氣閥(A)，經過單向閥(B)，連通到執行元件(3)，通過排氣閥(C)釋放；兩組單向閥(B)和排氣閥(C)交叉連接執行元件(3)，構成雙向氣壓驅動通道。
2. 根據權利要求1所述的驅動模塊，其特征是所述驅動模塊的外部 分布有兩個外接壓電閥(l)的先導接口， 一個外接壓力氣體的進氣接口，兩 個連接執行元件(3)的驅動接口 ， 一個外接消音器(4)的排氣接口 。
3. 根據權利要求2所述的驅動模塊，其特征是所述進氣閥(A)設置有可以推動截止元件下移的先導口 (g)，可以使截止元件復位的彈性元件，可 以被截止元件關閉或打開彼此通道的進壓口 (d)和出壓口 (e);所述先導口 (g) 與模塊的一個先導接口連通，所述進壓口 (d)與模塊的進氣接口連通，所述 出壓口 (e)通過單向閥(B)與模塊的一個驅動接口連通。
4. 根據權利要求3所述的驅動模塊，其特征是所述排氣閥(C)設置有 可以推動截止元件下移的引導口 (k),可以使截止元件復位的彈性元件，可 以被截止元件關閉或打開彼此通道的入氣口 (h)和排氣口 (i);所述引導口 (k) 與本組進氣閥(A)的出壓口 (e)連通，所述入氣口 (h)與模塊的另一個驅動接口連通，所述排氣口 (i)與模塊的排氣接口連通。
5. 根據權利要求4所述的驅動模塊，其特征是所述進氣閥(A)均為常閉式結構，在先導口 (g)無壓力狀態，進壓口 (d)和出壓口 (e)之間的通道在復位力的作用下，被截止元件關閉；在先導口 (g)有壓力狀態，推動進氣閥 (A)的截止元件下移，進壓口 (d)和出壓口 (e)之間的通道被打開；所述排氣 閥(C)均為常閉式結構，在引導口 (k)無壓力狀態，入氣口 (h)和排氣口 (i) 之間的通道在復位力的作用下，被截止元件關閉；在引導口 (k)有壓力狀態， 推動排氣閥(C)的截止元件下移，入氣口 (h)和排氣口 (i)之間的通道被打開。
6. 根據權利要求5所述的驅動模塊，其特征是在執行器斷電狀態， 先導氣體被壓電闊(l)隔斷，所述進氣閥(A)的先導口 (g)無壓力，進壓口 (d) 和出壓口 (e)之間的通道被關閉，所述排氣閥(C)的引導口 (k)無壓力，入氣口 (h)和排氣口 (i)之間的通道也被關閉。
7. 根據權利要求5所述的驅動模塊，其特征是在執行器斷氣狀態， 所述進氣閥(A)的先導口 (g)無壓力，進壓口 (d)和出壓口 (e)之間的通道被關 閉，所述排氣閥(C)的引導口 (k)無壓力，入氣口 (h)和排氣口 (i)之間的通道 也被關閉。
8. 根據權利要求4所述的驅動模塊，其特征是所述進氣閥(A)—個為 常開式結構，在先導口 (g)無壓力狀態，截止元件在復位力的作用下，打開 進壓口 (d)和出壓口 (e)之間的通道；在先導口 (g)有壓力狀態，推動進氣閥 (A)的截止元件下移，進壓口 (d)和出壓口 (e)之間的通道被截止元件關閉； 另一個進氣閥(A)為常閉式結構，在先導口 (g)無壓力狀態，進壓口(d)和出 壓口 (e)之間的通道在復位力的作用下，被截止元件關閉；所述排氣閥(C) 均為常閉式結構，在引導口 (k)無壓力狀態，入氣口 (h)和排氣口 (i)之間的 通道在復位力的作用下，被截止元件關閉；在引導口 (k)有壓力狀態，推動 排氣閥(C)的截止元件下移，入氣口 (h)和排氣口 (i)之間的通道被打開。
9. 根據權利要求8所述的驅動模塊，其特征是在執行器斷電狀態， 先導氣體被壓電閥(l)隔斷，所述常開式進氣閩(A)的先導口 (g)無壓力，進 壓口 (d)與出壓口 (e)之間的通道被打開；壓力氣體可以從進氣接口，經過進 壓口 (d)和出壓口 (e),通過該組的單向閥(B)，進入執行元件(3),推動負載 單向位移；并且氣體作用在同組排氣閩(C)的引導口 (k),推動該排氣閥(C) 的截止元件下移，排氣閥(C)的入氣口 (h)與和排氣口 (i)之間的通道被打開； 執行元件(3)排出的氣體，經過入氣口 (g)和排氣口 (i),通過消音器(4)釋放。
專利摘要本實用新型公開了一種用于氣動執行器的雙向氣壓驅動模塊，驅動模塊的內部設置有兩組進氣閥、單向閥和排氣閥；受壓電閥控制的進氣閥，經過單向閥，連通到執行元件，通過排氣閥釋放；兩組單向閥和排氣閥交叉連接執行元件，構成雙向氣壓驅動通道。所述驅動模塊的外部分布有兩個外接壓電閥的先導接口，一個外接壓力氣體的進氣接口，兩個連接執行元件的驅動接口，一個外接消音器的排氣接口。兩組進氣閥、排氣閥均為常閉式結構，當執行器斷電或斷氣時，進氣閥和排氣閥均被截止元件關閉，執行元件處于保持狀態。將一個進氣閥更改為常開式結構。另一個進氣閥A和兩個排氣閥C仍然使用常閉式結構。執行器斷電后，向一側移動。
文檔編號F15B15/00GK201273316SQ200820212118
公開日2009年7月15日 申請日期2008年9月24日 優先權日2008年9月24日
發明者傅宇晨, 房廣志, 袁敏勛 申請人:深圳萬訊自控股份有限公司