一种用步进电机驱动的在线行程可调气缸的制作方法

本实用新型涉及气缸技术领域，具体为一种用步进电机驱动的在线行程可调气缸。

背景技术：

可调气缸是一种成熟的产品，但在使用过程中，气缸的行程都是反复用手来调整气缸最终使用位置的，在整个机器运行时，气缸行程一旦调整好后是不可能再去调整的，使用效果和固定行程的气缸没区别。针对这个问题，在自动化行业中，为了弥补该缺陷使之可以达到在线调整气缸行程的功能，一般都采用了电缸的结构。

所谓的电缸，其实和气缸没有一点关系，是采用“伺服电机+滚珠丝杠”的模式，导致成本大幅增加，针对可调气缸不能在线调整行程的缺陷，本方案在现有可调气缸上通过步进电机以及齿轮传动的加入，实现了在机器运转中不停机的情况下，通过给步进电机按程序输入指令实现气缸的在线调整气缸行程的功能。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用步进电机驱动的在线行程可调装置，具备在线调节气缸行程的优点，解决了在整个机器运行时，气缸无法在线调整行程的问题。

（二）技术方案

为实现上述在线调节气缸行程的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用步进电机驱动的在线行程可调气缸，包括市场外购的可调气缸本体，所述可调气缸本体的顶部固定连接有固定装置，所述固定装置的右侧固定连接有两个滑动杆，所述可调气缸本体的右侧设置有在线调整装置本体，所述在线调整装置本体中具体包含有传动体，所述传动体的顶部固定安装有两个直线轴承，两个所述直线轴承与所述滑动杆相连，所述传动体的内部转动连接有主动齿轮，所述传动体的右侧固定安装有步进电机，所述步进电机的输出轴贯穿并延伸至传动体的内部与主动齿轮固定连接，所述传动体的内部转动连接有从动齿轮，所述从动齿轮与所述主动齿轮外啮合，所述可调气缸本体的气缸杆延伸至的所述传动体内侧并与所述从动齿轮的内壁螺纹连接。

优选的，所述固定装置包含有第一固定块，所述第一固定块位于可调气缸本体的顶部并与可调气缸本体固定连接，所述第一固定块的右侧通过螺栓固定连接有第二固定块，所述第二固定块右侧的正面与背面均通过螺栓与滑动杆固定连接。

优选的，所述主动齿轮上套设有与其固定连接的转动轴承，所述转动轴承的外圈与传动体的内壁固定连接。

优选的，所述主动齿轮上螺纹连接有固定销，所述固定销的底端贯穿主动齿轮并与步进电机的输出轴接触。

优选的，所述直线轴承为法兰型轴承，所述直线轴承通过螺栓固定安装在传动体左侧。

优选的，所述从动齿轮的内孔为螺纹内孔，与所述可调气缸本体的气缸轴上的外螺纹相连。

（三）有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种用步进电机驱动的在线行程可调气缸，具备以下有益效果：

1、该用步进电机驱动的在线行程可调气缸，由三个部分组成，第一个部分是市场上外购的可调气缸本体（1）；第二个部分是固定装置，含（2）和（3）；第三部分是在线调整装置，含（4）、（5）、（6）、（7）、（8）、（9）和（10）。固定装置的一端与第一部分（可调气缸本体）相连接，固定装置上伸出的两个滑动杆通过直线轴承与第三部分中的传动体相连，传动体上固定一个步进电机，步进电机发出的动力使电机轴上的主动齿轮旋转，将动力传到从动齿轮，使从动齿轮旋转。从动齿轮中心是螺纹的，与可调气缸本体的气缸杆尾端的螺纹相同，这样从动齿轮旋转时，其内部的螺纹驱动从动齿轮沿着气缸杆进行纵向运动。这样当可调气缸本体通气时，气缸轴上的从动齿轮端面撞到可调气缸本体的尾部的距离就可以得到可控的变化，即气缸轴的伸出距离就得到了相应的变化。当整套装置安装在自动化设备上时，通过可编程控制器（plc）或数控操作系统（cnc）发出电信号给步进电机，来在线控制可调气缸本体气缸轴伸出运动的距离，这样，只要不超过可调气缸本体的允许可调行程，当可调气缸本体的气缸通气时就可以使可调气缸本体的气缸轴每次伸出距离是可以变化的，来达到在线调整行程的目的。

2、该用步进电机驱动的在线行程可调气缸，通过第一固定块与可调气缸本体的固定连接，当可调气缸本体与传动体的距离变化时，通过第二固定块与滑动杆的固定连接，让滑杆在直线轴承的内部滑动，且当从动齿轮转动时，利用固定装置避免可调气缸本体跟随从动齿轮转动。

3、该用步进电机驱动的在线行程可调气缸，通过转动轴承方便步进电机通电转动时能够带动主动齿轮转动。

4、该用步进电机驱动的在线行程可调气缸，通过固定螺钉与步进电机的输出轴的接触，固定步进电机的输出轴与主动齿轮的位置，让步进电机的输出轴转动时能够带动主动齿轮转动，且方便将步进电机进行拆卸检修。

5、该用步进电机驱动的在线行程可调气缸，通过法兰型的直线轴承利用螺栓固定在传动体上，能够对直线轴承进行拆卸更换，以保证装置的正常使用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的正视剖视结构示意图。

图中：1、可调气缸本体；2、固定装置；201、第一固定块；202、第二固定块；3、滑动杆；4、传动体；5、直线轴承；6、主动齿轮；7、步进电机；8、从动齿轮；9、转动轴承；10、固定螺丝。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，一种用步进电机驱动的在线行程可调气缸。本方案，由三个部分组成，第一个部分就是市场上外购的可调气缸本体1；第二个部分为固定装置2，与第一部分可调气缸本体1相连接，固定装置2上伸出的两个滑动杆3通过直线轴承5与第三部分中的传动体4相连，传动体4上固定一个步进电机7，步进电机7发出的动力使电机轴上的主动齿轮6旋转，将动力传到从动齿轮8，使从动齿轮8旋转，从动齿轮8中心是螺纹的，与可调气缸本体1的气缸杆尾端的螺纹相同，这样从动齿轮8旋转时，其内部的螺纹驱动从动齿轮8沿着气缸杆进行纵向运动，这样当可调气缸本体1通气时，气缸轴上的从动齿轮8端面撞到可调气缸本体1的尾部的距离就可以得到可控的变化，即气缸轴的伸出距离就得到了相应的变化。当整套装置安装在自动化设备上时，通过可编程控制器plc或数控操作系统cnc发出电信号给步进电机7，来在线控制从动齿轮8纵向运动的距离，达到调整可调气缸本体1气缸轴行程的功能。这样，只要不超过可调气缸本体1的允许可调行程，就可以使可调气缸本体1的气缸轴每次伸出距离是可以变化的，来达到在线调整行程的目的。

进一步的，固定装置2包含有第一固定块201，第一固定块201位于可调气缸本体1的顶部并与可调气缸本体1固定连接，第一固定块201的右侧通过螺栓固定连接有第二固定块202，第二固定块202右侧的正面与背面均通过螺栓与滑动杆3固定连接，通过滑动杆3与直线轴承5的滑动连接。当可调气缸本体1与传动体4的距离变化时，让滑动杆3与直线轴承5产生滑动，且当从动齿轮8转动时，利用固定装置2避免可调气缸本体1跟随从动齿轮8转动。

进一步的，主动齿轮6上套设有与其固定连接的转动轴承9，转动轴承9的外圈与传动体4的内壁固定连接，通过转动轴承9方便步进电机7通电转动时能够带动主动齿轮6转动。

进一步的，主动齿轮6上螺纹连接有固定螺钉10，固定螺钉10的底端贯穿主动齿轮6并与步进电机7的输出轴接触，让步进电机7的输出轴转动时能够带动主动齿轮6转动，且方便将步进电机7进行拆卸检修。

进一步的，直线轴承5为法兰型轴承，直线轴承5通过螺栓固定安装在传动体4左侧，通过法兰型的直线轴承5利用螺栓固定在传动体4，能够对直线轴承5进行拆卸更换，以保证装置的正常使用。

步进电机7的型号可为14hs3408。

工作原理：本方案由三个部分组成，第一个部分就是市场上外购的可调气缸本体1，第二个部分为固定装置2，与第一部分可调气缸本体1相连接，固定装置2上伸出的两个滑动杆3通过直线轴承5与第三部分中的传动体4相连，传动体4上固定一个步进电机7，步进电机7发出的动力使电机轴上的主动齿轮6旋转，将动力传到从动齿轮8，使从动齿轮8旋转，从动齿轮8中心是螺纹的，与可调气缸本体1的气缸杆尾端的螺纹相同，这样从动齿轮8旋转时，其内部的螺纹驱动从动齿轮沿着气缸杆进行纵向运动。且当从动齿轮8转动时，利用固定装置2避免可调气缸本体1跟随从动齿轮8转动。这样当可调气缸本体1通气时，气缸轴上的从动齿轮8端面撞到可调气缸本体1的尾部的距离就可以得到可控的变化，即气缸轴的伸出距离就得到了相应的变化。当整套装置安装在自动化设备上时，通过可编程控制器plc或数控操作系统cnc发出电信号给步进电机7，来在线控制从动齿轮8纵向运动的距离，即在线控制气缸轴伸出的距离，即达到在线调整可调气缸本体1行程的功能。这样，只要不超过可调气缸本体1的允许可调行程，就可以使可调气缸本体1的气缸轴每次伸出距离是可以变化的，来达到在线调整行程的目的。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。