一種能連續(xù)精確控制行程的電機(jī)氣缸聯(lián)動(dòng)裝置制造方法
【專利摘要】一種能連續(xù)精確控制行程的電機(jī)氣缸聯(lián)動(dòng)裝置，屬于電機(jī)氣缸聯(lián)動(dòng)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，用于通過(guò)伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)對(duì)氣缸行走位置和行程進(jìn)行快速精確控制。其技術(shù)方案是：它包括電機(jī)、一級(jí)氣缸、二級(jí)氣缸、絲杠、導(dǎo)軌、氣缸支座，電機(jī)和氣缸支座通過(guò)導(dǎo)軌和絲杠相連接，一級(jí)氣缸、二級(jí)氣缸分別與氣缸支座相連接，一級(jí)氣缸后缸筒與二級(jí)氣缸前缸筒通過(guò)氣路連接，一級(jí)氣缸前缸筒與二級(jí)氣缸后缸筒通過(guò)氣路連接，一級(jí)氣缸的缸筒內(nèi)徑大于二級(jí)氣缸的缸筒內(nèi)徑。本發(fā)明采用兩個(gè)內(nèi)徑不同的氣缸，通過(guò)控制伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，可實(shí)現(xiàn)氣缸支座的連續(xù)位置控制，從而可以對(duì)二級(jí)氣缸的行程實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制，實(shí)現(xiàn)較快的響應(yīng)速度，滿足運(yùn)行平穩(wěn)可靠的要求。
【專利說(shuō)明】一種能連續(xù)精確控制行程的電機(jī)氣缸聯(lián)動(dòng)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過(guò)伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)對(duì)氣缸行走位置和行程進(jìn)行快速精確控制的電機(jī)氣缸聯(lián)動(dòng)裝置，屬于電機(jī)氣缸聯(lián)動(dòng)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的氣缸構(gòu)造是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件等組成。通過(guò)控制活塞兩端氣壓的大小不同來(lái)實(shí)現(xiàn)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的功能。但是，由于普通氣缸不能做連續(xù)的位置控制，運(yùn)行速度不平穩(wěn)，且行程有限，因此限制了氣缸在很多領(lǐng)域的應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種位置可控、響應(yīng)速度較快、運(yùn)行平穩(wěn)、應(yīng)用范圍更加廣泛的能連續(xù)精確控制行程的電機(jī)氣缸聯(lián)動(dòng)裝置。
[0004]解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:
一種能連續(xù)精確控制行程的電機(jī)氣缸聯(lián)動(dòng)裝置，它包括電機(jī)、一級(jí)氣缸、二級(jí)氣缸、絲杠、導(dǎo)軌、氣缸支座，電機(jī)和氣缸支座通過(guò)導(dǎo)軌和絲杠相連接，一級(jí)氣缸、二級(jí)氣缸分別與氣缸支座相連接，一級(jí)氣缸后缸筒與二級(jí)氣缸前缸筒通過(guò)氣路連接，一級(jí)氣缸前缸筒與二級(jí)氣缸后缸筒通過(guò)氣路連接,一級(jí)氣缸的缸筒內(nèi)徑大于二級(jí)氣缸的缸筒內(nèi)徑。
[0005]上述能連續(xù)精確控制行程的電機(jī)氣缸聯(lián)動(dòng)裝置，所述電機(jī)為伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)，氣缸支座與絲杠通過(guò)絲杠螺母連接。
[0006]上述能連續(xù)精確控制行程的電機(jī)氣缸聯(lián)動(dòng)裝置，所述一級(jí)氣缸活塞桿與箱體固定，一級(jí)氣缸的缸筒和二級(jí)氣缸的缸筒通過(guò)氣缸支座連接。
[0007]上述能連續(xù)精確控制行程的電機(jī)氣缸聯(lián)動(dòng)裝置，所述一級(jí)氣缸的缸筒與箱體固定，一級(jí)氣缸活塞桿和二級(jí)氣缸的缸筒通過(guò)氣缸支座連接。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明采用兩個(gè)內(nèi)徑不同的氣缸、伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)、絲杠和氣缸支座組成，通過(guò)控制伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，可實(shí)現(xiàn)氣缸支座的連續(xù)位置控制，從而可以對(duì)二級(jí)氣缸的行程實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制。本發(fā)明將伺服裝置和氣動(dòng)裝置配合使用，既能滿足氣缸行程連續(xù)可控的要求，也能實(shí)現(xiàn)較快的響應(yīng)速度，滿足運(yùn)行平穩(wěn)可靠的要求，而且不需要外接氣泵，節(jié)省了設(shè)備的重量和空間，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的主視圖；
圖3是本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖3的主視圖。
[0010]圖中標(biāo)記如下:電機(jī)1、一級(jí)氣缸2、一級(jí)氣缸活塞桿3、二級(jí)氣缸4、二級(jí)氣缸活塞 桿5、氣缸支座6、導(dǎo)軌7、軸承8、絲杠9。
【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明由電機(jī)1、一級(jí)氣缸2、二級(jí)氣缸4、絲杠9、導(dǎo)軌7、氣缸支6座組成。
[0012]本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)是:
電機(jī)I為伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)，氣缸支座6通過(guò)導(dǎo)軌7和絲杠9相連接，絲杠9通過(guò)絲杠螺母連接。一級(jí)氣缸2、二級(jí)氣缸4分別與氣缸支座6相連接，一級(jí)氣缸后缸筒與二級(jí)氣缸前缸筒通過(guò)氣路連接，一級(jí)氣缸前缸筒與二級(jí)氣缸后缸筒通過(guò)氣路連接，一級(jí)氣缸2的缸筒內(nèi)徑大于二級(jí)氣缸4的缸筒內(nèi)徑。
[0013]設(shè)定一級(jí)氣缸2的缸筒內(nèi)徑為D，二級(jí)氣缸4的缸筒內(nèi)徑為d，二級(jí)氣缸4的伸縮量是一級(jí)氣缸2的位移量的D/d倍。因此，當(dāng)電機(jī)I控制氣缸支座6以某一速度V運(yùn)動(dòng)時(shí)，二級(jí)氣缸活塞桿5伸縮的速度為V+D/dV=(l+D/d)V，增加了二級(jí)氣缸活塞桿5的運(yùn)行速度，實(shí)現(xiàn)可連續(xù)控制。
[0014]伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)氣缸直線行走距離為S，同時(shí)由于一級(jí)氣缸活塞和缸筒之間出現(xiàn)相對(duì)位移也是S，而且一級(jí)氣缸2和二級(jí)氣缸4的缸筒內(nèi)徑比為D:d，因此二級(jí)氣缸活塞相對(duì)于一級(jí)氣缸2的位移是(D/d) s，因此二級(jí)氣缸4的總位移是s+D/ds=(l+D/d) s,因此增加了二級(jí)氣缸活塞的行程和快速性。
[0015]本發(fā)明在上述總體結(jié)構(gòu)中有以下兩種布局方案。
[0016]圖中顯不,第一種布局方案是,一級(jí)氣缸活塞桿3與箱體固定,一級(jí)氣缸2的缸筒和二級(jí)氣缸4的缸筒通過(guò)氣缸支座6連接。
[0017]在上述布局中，一級(jí)氣缸活塞桿3固定,使得伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)氣缸支座6連同一級(jí)氣缸2和二級(jí)氣缸4運(yùn)動(dòng)時(shí)，一級(jí)氣缸2的缸筒和一級(jí)氣缸活塞桿3之間形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而一級(jí)氣缸2的活塞兩端缸筒氣壓發(fā)生變化。由于一級(jí)氣缸2的前缸筒、后缸筒分別與二級(jí)氣缸4的后缸筒、前缸筒通過(guò)氣路連接，這就使得一級(jí)氣缸活塞兩端缸筒氣壓不同，從而推動(dòng)二級(jí)氣缸活塞帶動(dòng)活塞桿實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0018]圖中顯不,第二種布局方案是,一級(jí)氣缸2的缸筒與箱體固定,一級(jí)氣缸2的活塞桿和二級(jí)氣缸4的缸筒通過(guò)氣缸支座6連接。
[0019]在上述布局中，一級(jí)氣缸2和二級(jí)氣缸活塞固定在氣缸支座6上，氣缸支座6帶動(dòng)各氣缸實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。一級(jí)氣缸后缸筒與二級(jí)氣缸前缸筒通過(guò)氣路連接，一級(jí)氣缸前缸筒與二級(jí)氣缸后缸筒通過(guò)氣路連接，一級(jí)氣缸2的缸筒固定，使得伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)氣缸支座6運(yùn)動(dòng)時(shí)，一級(jí)氣缸2的缸筒和一級(jí)氣缸活塞之間形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而一級(jí)氣缸活塞兩端缸筒氣壓發(fā)生變化。由于一級(jí)氣缸2的前缸筒、后缸筒分別與二級(jí)氣缸4的后缸筒、前缸筒通過(guò)氣路連接，這就使得一級(jí)氣缸活塞兩端缸筒氣壓不同，從而推動(dòng)二級(jí)氣缸活塞帶動(dòng)活塞桿實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0020]在以上兩種布局方案中，通過(guò)控制伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度以獲取相應(yīng)的進(jìn)給量，可實(shí)現(xiàn)氣缸支座6的連續(xù)的精確位置控制，從而通過(guò)一級(jí)氣缸2和二級(jí)氣缸4實(shí)現(xiàn)二級(jí)氣缸活塞桿5的連續(xù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)二級(jí)氣缸4的行程實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制，而且能夠?qū)崿F(xiàn)較快的響應(yīng)速度，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)平穩(wěn)可靠。
【權(quán)利要求】
1.一種能連續(xù)精確控制行程的電機(jī)氣缸聯(lián)動(dòng)裝置，其特征在于:它包括電機(jī)(I)、一級(jí)氣缸(2)、二級(jí)氣缸(4)、絲杠(9)、導(dǎo)軌(7)、氣缸支座(6)，電機(jī)(I)和氣缸支座(6)通過(guò)導(dǎo)軌(7 )和絲杠(9 )相連接，一級(jí)氣缸(2 )、二級(jí)氣缸(4)分別與氣缸支座(6 )相連接，一級(jí)氣缸后缸筒與二級(jí)氣缸前缸筒通過(guò)氣路連接，一級(jí)氣缸前缸筒與二級(jí)氣缸后缸筒通過(guò)氣路連接，一級(jí)氣缸(2)的缸筒內(nèi)徑大于二級(jí)氣缸(4)的缸筒內(nèi)徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能連續(xù)精確控制行程的電機(jī)氣缸聯(lián)動(dòng)裝置，其特征在于:所述電機(jī)(I)為伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)，氣缸支座(6 )與絲杠(9 )通過(guò)絲杠螺母連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能連續(xù)精確控制行程的電機(jī)氣缸聯(lián)動(dòng)裝置，其特征在于:所述一級(jí)氣缸活塞桿(3)與箱體固定,一級(jí)氣缸(2)的缸筒和二級(jí)氣缸(4)的缸筒通過(guò)氣缸支座(6)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能連續(xù)精確控制行程的電機(jī)氣缸聯(lián)動(dòng)裝置，其特征在于:所述一級(jí)氣缸(2)的缸筒與箱體固定,一級(jí)氣缸活塞桿(3)和二級(jí)氣缸(4)的缸筒通過(guò)氣缸支座(6)連接。
【文檔編號(hào)】F15B21/08GK103629195SQ201310663221
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】張軍, 劉遙臻 申請(qǐng)人:石家莊辰啟科技有限公司