专利名称：数控步进气缸的制作方法
技术领域：
本实用新型是用于完成多点定位的数字控制，属于气压传动与控制工程领域的数字控制气缸。
数字控制气缸是近几年发展起来的新产品，国外已有许多结构形式，但其原理大致相同，即有一个位置检测系统如磁尺系统；大螺距滚珠丝杠－－光电编码器系统，其工作原理是将气缸位置信号反馈给控制器，控制器根据设定的位置信号与反馈信号控制气阀，对气缸正反向供气，控制制动器对气缸实现制动，其定位精度在±0.5～0.1mm，这种原理的缺点是结构复杂，工艺要求高，成本昂贵，定位精度受负载和速度的影响较大，难以提高。
鉴于上述已有产品存在的问题，本实用新型的目的是设计一种开环控制的数控步进气缸，具有结构简单，成本低廉、精度高、实用等优点。
本实用新型所述的数控步进气缸采用可编程位置控制器控制电磁气动换向阀对气缸供气，同时控制步进电机驱动丝杠旋转，使装有螺母的活塞在气压作用下做直线移动，从而实现多点定位功能。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明
图1为数控步进气缸控制系统图；图2为数控步进气缸结构图；如图1、2所示，数控步进气缸主要由可编程位置控制器(1)、电磁气动换向阀(2)、步进电机(3)、轴承(4)、螺母(5)、丝杠(6)、活塞(7)、活塞杆(8)、气缸筒(9)、活塞杆防转(10)、前端盖(11)、后端盖(12)、支座(13)组成。1为可编程位置控制器输入信号，0为可编程位置控制器的输出信号。步进电机(3)固定在气缸筒(9)后端的支座(13)上，支座(13)与后端盖(12)固定联接，丝杠(6)与步进电机的轴固定联接，与丝杠(6)配合的螺母(5)用螺钉固定在活塞(7)上。在气缸筒(9)前端设有活塞杆防转(10)。螺母(5)和丝杠(6)采用了自锁及非自锁状态的螺旋升角。
可编程位置控制器(1)控制电磁气动换向阀(2)对气缸筒(9)供气，同时控制步进电机(3)驱动丝杠(6)旋转，使装有螺母(5)的活塞(7)在气压作用下做相应的直线移动，实现多点定位功能。
本实用新型采用的步进电机是低功率的，由单片机构成的可编程位置控制器对其实现控制，具有调整气缸活塞的运动速度、气缸启动或制动、丝杠螺纹间隙及累积误差补偿消除等功能。
本实用新型设计的丝杠具有合理的螺旋升角，在步进电机扭矩范围内使活塞可靠地实现启动和制动，保证活塞的位移与步进电机旋转同步进行，获得较高的位置精度。
权利要求1.一种数控步进气缸，其特征在于由可编程位置控制器(1)、电磁气动换向阀(2)、步进电机(3)、轴承(4)、螺母(5)、丝杠(6)、活塞(7)、活塞杆(8)、气缸筒(9)、活塞杆防转(10)、前端盖(11)、后端盖(12)和支座(13)组成。
2.如权利要求1所述的步进气缸，其特征是螺母(5)和丝杠(6)采用了自锁及非自锁状态的螺旋升角。
专利摘要一种采用数字控制的步进气缸，主要由可编程位置控制器，小功率步进电机，电磁气动换向阀，丝杠——螺母副，气缸及活塞防转机构组成。本数字控制步进气缸的可编程位置控制器在控制电磁气动换向阀对气缸供气的同时，控制步进电机旋转，驱动丝杠——螺母副，使活塞作直线运动。本气缸具有结构简单，成本低廉、精度高、实用性好等优点，可广泛应用于要求气缸多点定位的控制场合。
文档编号G05B19/40GK2054542SQ8920618
公开日1990年3月14日 申请日期1989年5月4日 优先权日1989年5月4日
发明者王道顺, 李世权, 孙彪 申请人:机械电子部大连组合机床研究所