旋转气缸的制作方法
专利名称:旋转气缸的制作方法
【专利摘要】一种旋转气缸，其包括缸体、活塞及活塞主轴。缸体上形成中空且两端密封的腔体，活塞及活塞主轴装设于腔体内，活塞将腔体分割为两个独立的气室。缸体上设有两个气孔，两个气孔分别与两个气室相通。活塞主轴装设于腔体内且与活塞连接。旋转气缸包括前端轴、固定销和弹性件。前端轴的周壁上设有绕行前端轴并沿其轴向延伸的滑行槽，且部分从缸体的一端穿出。前端轴上还设有凸缘，固定销插入滑行槽以将前端轴和活塞主轴活动连接。弹性件套设于活塞主轴及前端轴上且其两端分别抵持于凸缘和活塞上。活塞主轴带动固定销在滑行槽中向远离该前端轴的一侧滑行时，弹性件抵推前端轴的凸缘使其轴向的行程为零。本旋转气缸的旋转行程为零，可在小空间安装使用。
【专利说明】
旋转气缸
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种旋转气缸，尤其涉及一种平面回转的旋转气缸。
【背景技术】
[0002] -般而言，旋转气缸在下压工件时，其工作行程是边旋转边下行直至压持工件。 然，该类旋转气缸需较大的活动空间。当需被压持的工件在较小空间内时，该类旋转气缸便 无法安装使用。 【实用新型内容】
[0003] 鉴于以上内容，有必要提供一种在较小空间内也能安装使用的平面回转即零回转 行程的旋转气缸，以解决上述问题。
[0004] -种旋转气缸，其包括缸体、活塞及活塞主轴。该缸体上形成中空且两端密封的腔 体，该活塞及活塞主轴装设于该腔体内，该活塞将该腔体分割为两个独立的气室，该缸体上 设有两个气孔，该两个气孔分别与该两个气室相通。该活塞主轴装设于该腔体内且其一端 与该活塞连接。该旋转气缸还包括前端轴、固定销和弹性件。该前端轴的一端的周壁上设有 绕行该前端轴并沿该前端轴的轴向延伸的至少一滑行槽，另一端从该缸体的一端穿出，该 前端轴的周壁上还设有凸缘，该凸缘位于该滑行槽远离该活塞的一侧。该固定销固定于该 活塞主轴的另一端，该固定销的至少一端分别插入一该滑行槽中。该弹性件套设于该活塞 主轴及该前端轴上，且该弹性件的两端分别抵持于该凸缘和该活塞上。该活塞主轴带动该 固定销在该滑行槽中向远离该前端轴的一侧滑行时，该弹性件能够抵推该前端轴的凸缘使 该前端轴沿其轴向的行程为零。
[0005] 进一步地，该前端轴的一端的周壁上对称设有绕行该前端轴并沿该前端轴的轴向 延伸的两滑行槽，该固定销的两端分别插入相应的该滑行槽中。
[0006] 进一步地，该前端轴包括轴体，该滑行槽包括螺旋槽部、第一止位部和第二止位 部，该螺旋槽部于轴体的周壁上绕行并沿该轴体的轴向延伸，该第一止位部位于该螺旋槽 部远离该活塞的一端，该第二止位部位于该螺旋槽部靠近该活塞的一端，当该固定销位于 该第二止位部时，该活塞主轴能够驱动该前端轴一起做直线运动。
[0007] 进一步地，该凸缘位于该前端轴的中部，并与该滑行槽邻近。
[0008] 进一步地，该旋转气缸还包括一垫块，该垫块上形成内台阶部和外台阶部，该垫块 套设于该前端轴上时，该内台阶部抵持于该凸缘上，该外台阶部与该弹性件相抵。
[0009] 进一步地，该活塞主轴靠近该活塞的周壁上设有呈棱状的导向部，该旋转气缸还 包括导向环，该导向环的外侧被固定于该缸体上，该导向环的内侧形成与该导向部相配向 的导向孔，该活塞主轴具有导向部的一端插入该导向孔中以对该活塞主轴的运动进行导 向，该导向环的两端分别抵持于该弹性件和该活塞上。
[0010] 进一步地，该缸体包括缸筒和前端盖，该缸筒沿其轴向贯通开设有收容腔，该前端 盖盖设于该缸筒的一端以对该缸筒的一端封盖，该前端盖沿其轴向设有容置腔及与该容置 腔相通的开口，该前端轴的一端收容于该容置腔中，另一端从该开口伸出，该旋转气缸还包 括垫块和导向环，该弹性件、该垫块和该导向环收容于该容置腔中，且该导向环与该前端盖 固定连接。
[0011] 进一步地，该缸体还包括后端盖，该后端盖盖设于该缸筒的另一端以形成所述腔 体。
[0012] 进一步地，该旋转气缸还包括磁性组件，该磁性组件位于该活塞远离该活塞主轴 的一侧以对该活塞的运动进行定位。
[0013] 进一步地，该磁性组件包括磁环和磁环固定座，该磁环位于该活塞远离该活塞主 轴的一侧，该磁环固定座位于该磁环远离该活塞的一侧，该活塞主轴穿过该活塞和该磁环， 并与该磁环固定座连接。
[0014] 本实用新型的旋转气缸的旋转行程为零，气缸下压行程等于总行程，活动空间小， 可以在较小空间内安装使用，可直接安装于设备及治具上，结构简单可靠耐用，使用寿命可 达300万次以上。
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型实施方式的旋转气缸的立体示意图。
[0016] 图2为图1所示旋转气缸的分解示意图。
[0017] 图3为图1所示旋转气缸在III-III上的剖面示意图。
[0018] 图4为图1所示旋转气缸的主轴、前端轴、销钉和定向环的装配示意图。
[0019] 主要元件符号说明
[0021] 如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本实用新型。
【具体实施方式】
[0022] 请参考图1，旋转气缸100用于对待加工工件（图未示)进行拉紧以防止工件在加工 时受剪切力的影响而移动。请一并参考图2和图3,旋转气缸100包括缸体10、活塞20、活塞主 轴30、前端轴40、固定销50和弹性件60。缸体10上形成中空且两端密封的腔体12(请参考图 3)。活塞20、活塞主轴30、前端轴40、固定销50和弹性件60-起装设于腔体12内，其中，活塞 20和活塞主轴30的一端连接，活塞主轴30的另一端伸入前端轴40内，并与前端轴40通过固 定销50活动连接。弹性件60的一端抵推于前端轴40上，另一端抵推于活塞20上。
[0023] 缸体10包括缸筒11、前端盖13和后端盖15。缸筒11沿其轴向贯通开设有收容腔 110。在本实施方式中，收容腔110大致呈柱形状。缸筒11包括相对设置的第一端111及第二 端112。缸筒11的一个侧面上分别贯通开设有与收容腔110相通的第一通气孔113、第二通气 孔114及紧固孔115。第一通气孔113位于紧固孔115与第二通气孔114之间。在本实施方式 中，前端盖13和后端盖15均大致呈柱形状。前端盖13上贯通开设有容置腔131及与容置腔 131相通的开口 133。前端盖13封盖于缸筒11的第一端111，后端盖15封盖于缸筒11的第二端 112,以形成所述腔体12。
[0024]活塞20装设于缸筒11的收容腔110内，并可沿缸筒11的内壁滑动。如图3所示，活塞 20将该收容腔12分割为相互独立的第一气室121和第二气室122。该第一通气孔113与该第 一气室121相通，该第二通气孔114与该第二气室122相通。
[0025]活塞20的端面上开设有第一连接孔201。
[0026] 活塞主轴30部分装设于前端盖13的容置腔131内。活塞主轴30包括轴体31、形成于 轴体31-端的连接部33,及形成于轴体31另一端的第二连接孔35。活塞主轴30的连接部33 穿设于活塞20的第一连接孔201中，以使活塞主轴30与活塞20连接。
[0027]前端轴40装设于前端盖13的容置腔131内，并且部分从前端盖13的开口 133伸出以 便与待加工工件连接。请一并参考图4,前端轴40的一端通过固定销50穿设于活塞主轴30的 第二连接孔35中而活动地连接于活塞主轴30上，另一端从开口 133中伸出。具体地，前端轴 40呈中空筒状。前端轴40包括轴体41。轴体41的周壁上凹设有至少一滑行槽411。滑行槽411 包括螺旋槽部4111、第一止位部4113和第二止位部4115。螺旋槽部4111于轴体41的周壁上 绕行并沿该轴体41的轴向延伸。第一止位部4113位于该螺旋槽部4111远离该活塞20的一 端。第二止位部4115位于该螺旋槽部4111靠近该活塞20的一端。在本实施方式中，该前端轴 40的周壁上对称设有绕行该前端轴40并沿该前端轴40的轴向延伸的两滑行槽411。可理解， 在其它实施方式中，该滑行槽411的数量可根据需要自行设置。
[0028]前端轴40的轴体41的周壁上还设有凸缘42。该凸缘42位于轴体41的中部，并与滑 行槽411邻近，且位于该滑行槽411远离该活塞20的一侧。弹性件60套设于活塞主轴30的轴 体31及前端轴40的轴体41上，且弹性件60的两端分别抵持于凸缘42和活塞20上。可理解，在 本实施方式中，弹性件60为弹簧。在其它实施方式中，弹性件60为弹片或其它具有弹性力的 元件。
[0029]固定销50的至少一端伸出活塞主轴30的第二连接孔35后分别插入一滑行槽411 中。在本实施方式中，固定销50的两端伸出活塞主轴30的第二连接孔35后分别插入一滑行 槽411中。可理解，在其它实施方式中，固定销50可与活塞主轴30固接或者一体成型。当活塞 主轴30带动固定销50在滑行槽411中向远离前端轴40的方向滑行时，弹性件60抵推前端轴 40的凸缘42使前端轴40沿其轴向的行程为零。当活塞主轴30带动固定销50在滑行槽411中 向靠近前端轴40的方向滑行时，前端轴40的凸缘42抵推前端盖13使前端轴40沿其轴向的行 程为零。当固定销50位于第二止位部4115时，活塞主轴30能够驱动前端轴40-起做直线运 动。
[0030] 请再次参考图2和图3,在本实施方式中，旋转气缸100还包括一环状的垫块70,垫 块70沿其径向的截面呈阶梯状。垫块70上形成内台阶部72和外台阶部74。垫块70套设于前 端轴40的轴体41上时，内台阶部72抵持于前端轴40的凸缘42上，外台阶部74与弹性件60相 抵。可理解，在其它实施方式中，如果弹性件60直接抵持于前端轴40的凸缘42上，则垫块70 可省略。
[0031] 在本实施方式中，活塞主轴30靠近活塞20的周壁上设有呈棱状的导向部37。旋转 气缸100还包括导向环80。导向环80的外侧被固定于缸筒11的内壁上，导向环80的内侧形成 与导向部37相配的导向孔82。导向环80可通过其导向孔82套入活塞主轴30具有导向部37的 一端以对活塞主轴30的运动进行导向。导向环80的两端分别抵持于弹性件60和活塞20上。 可理解，在其它实施方式中，如果活塞主轴30具有良好的导向作用，则导向环80可省略。 [0032] 在本实施方式中，旋转气缸100还可以包括磁性组件90。磁性组件90位于活塞20远 离该活塞主轴30的一侧。磁性组件90用于通过磁感应的方式对活塞20的运动进行定位。在 本实施方式中，磁性组件90包括磁环22和磁环固定座94。磁环92位于活塞20远离活塞主轴 30的一侧。磁环固定座94位于磁环92远离活塞主轴30的一侧。活塞主轴30穿过活塞20和磁 环92后与磁环固定座94连接。磁环92用于通过磁感应的方式对活塞20的运动进行定位。可 理解，在其它实施方式中，如果活塞20能够通过其它的方式定位，如通过安置传感器的方式 进行定位，则磁性组件90可省略。
[0033]可理解，旋转气缸100还包括若干密封圈以对旋转气缸100需要密封的部位进行密 封，此处不再赘述。
[0034] 可理解，活塞主轴30与主活塞20之间的旋转角度可为90度，180度，270度，360度或 者其它适合的角度，具体可根据实际需要通过设置滑行槽411的长度及曲率而定。
[0035]组装时，将活塞主轴30具有第二连接孔35的一端插入前端轴40中；将固定销50插 入前端轴40的滑行槽411，并使得固定销50插入活塞主轴30的第二连接孔35中使活塞主轴 30与前端轴40活动连接;将垫块70从活塞主轴30具有连接部33的一端套入活塞主轴30上， 并使垫块70的内台阶部72抵靠于前端轴40的凸缘42上;将弹性件60从活塞主轴30具有连接 部33的一端套入活塞主轴30上，并使弹性件60抵靠于垫块70的外台阶部74;将导向环80从 活塞主轴30具有连接部33的一端套入活塞主轴30上，并与活塞主轴30的导向部37相配;将 已装配好的前端轴40、固定销50、垫块70、活塞主轴30、弹性件60和导向环70-起装置于前 端盖13的容置腔131内，并使得前端轴40的部分从前端盖13的开口 133中伸出，且将导向环 80与前端盖13固定;将前端盖13装设于缸筒11的收容腔110内，并将前端盖13通过螺钉螺接 于缸筒11的紧固孔115而固定;将活塞20装设于收容腔110内，并将活塞20通过其第一连接 孔201套入活塞主轴30的连接部33上;将磁环92放置于磁环固定座94上，并将磁环92和磁环 固定座94一起装设于收容腔110内，使得磁环固定座94与活塞主轴30的连接部33连接;将后 端盖15封盖于收容腔110上以完成组装。
[0036]请一并参考图3,当需要拉紧工件时，通过前端轴40伸出的一端与工件连接，此时， 固定销50位于第一止位部4113处。首先从第一通气孔113进气，第一气室121中气量增加，推 动活塞20和磁性组件90-起向靠近后端盖15的方向运动，迫使第二气室122中的空气从第 二通气孔114中排出；活塞20带动活塞主轴30及上的固定销50-起向下运动，固定销50在前 端轴40的滑行槽411内滑动并向前端轴40施加压力，使前端轴40具有向下运动的趋势，但由 于弹性件60对前端轴40有足够的支撑力，使得前端轴40无法向下运动，迫使前端轴40仅在 一个平面内做旋转运动，其回转行程为零。直到固定销50在前端轴40的滑行槽411内滑动至 第二止位部4115时，活塞主轴30通过固定销50带动前端轴40-起克服弹性件60带来的阻力 而沿其轴线做直线向下运动，此时，弹性件60被压缩，工件被拉紧。
[0037]当工作完成需要释放工件时，动作过程与上述过程刚好相反。此时，固定销50位于 第二止位部4115。首先从第二通气孔114进气，第二气室122中气量增加，推动活塞20和磁性 组件90-起向靠近前端盖13的方向运动，迫使第一气室121中的空气从第一通气孔113中排 出；活塞20带动活塞主轴30及上的固定销50-起向上做直线运动，弹性件60的弹性恢复力 推动前端轴40迅速上升，直到前端轴40的凸缘42及垫块70抵持前端盖13的内壁时，固定销 50在前端轴40的滑行槽411内滑动并向前端轴40施加压力，使前端轴40具有向上运动的趋 势，但由于凸缘42及垫块70对前端轴40有足够的支撑力，使得前端轴40无法向上运动，迫使 前端轴40仅在一个平面内做旋转运动，其回转行程为零。直到固定销50在前端轴40的滑行 槽411内滑动至第一止位部4113时，工件被释放。
[0038] 本实用新型的旋转气缸的回转行程为零，即平面回转，气缸下压行程等于总行程， 活动空间小，可以在较小空间内安装使用，可直接安装于设备及治具上，结构简单可靠耐 用，使用寿命可达300万次以上。
[0039] 可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构 思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求 的保护范围。
【主权项】
1. 一种旋转气缸，其包括缸体、活塞及活塞主轴，该缸体上形成中空且两端密封的腔 体，该活塞及活塞主轴装设于该腔体内，该活塞将该腔体分割为两个独立的气室，该缸体上 还设有两个气孔，该两个气孔分别与该两个气室相通，该活塞主轴装设于该腔体内且该活 塞主轴的一端与该活塞连接，其特征在于:该旋转气缸还包括： 前端轴，该前端轴一端的周壁上设有绕行该前端轴并沿该前端轴的轴向延伸的至少一 滑行槽，另一端从该缸体的一端穿出，该前端轴的周壁上还设有凸缘，该凸缘位于该滑行槽 远离该活塞的一侧； 固定销，该固定销固定于该活塞主轴的另一端，该固定销的至少一端插入其中一该滑 行槽中；及 弹性件，该弹性件套设于该活塞主轴及该前端轴上，且该弹性件的两端分别抵持于该 凸缘和该活塞上； 该活塞主轴带动该固定销在该滑行槽中向远离该前端轴的一侧滑行时，该弹性件能够 抵推该前端轴的凸缘使该前端轴沿其轴向的行程为零。2. 如权利要求1所述的旋转气缸，其特征在于:该前端轴一端的周壁上对称设有绕行该 前端轴并沿该前端轴的轴向延伸的两滑行槽，该固定销的两端分别插入相应的该滑行槽 中。3. 如权利要求1或2所述的旋转气缸，其特征在于:该前端轴包括轴体，该滑行槽包括螺 旋槽部、第一止位部和第二止位部，该螺旋槽部于轴体的周壁上绕行并沿该轴体的轴向延 伸，该第一止位部位于该螺旋槽部远离该活塞的一端，该第二止位部位于该螺旋槽部靠近 该活塞的一端，当该固定销位于该第二止位部时，该活塞主轴能够驱动该前端轴一起做直 线运动。4. 如权利要求1所述的旋转气缸，其特征在于：该凸缘位于该前端轴的中部，并与该滑 行槽邻近。5. 如权利要求1所述的旋转气缸，其特征在于：该旋转气缸还包括一垫块，该垫块上形 成内台阶部和外台阶部，该垫块套设于该前端轴上时，该内台阶部抵持于该凸缘上，该外台 阶部与该弹性件相抵。6. 如权利要求1所述的旋转气缸，其特征在于:该活塞主轴靠近该活塞的周壁上设有呈 棱状的导向部，该旋转气缸还包括导向环，该导向环的外侧被固定于该缸体上，该导向环的 内侧形成与该导向部相配向的导向孔，该活塞主轴具有导向部的一端插入该导向孔中以对 该活塞主轴的运动进行导向，该导向环的两端分别抵持于该弹性件和该活塞上。7. 如权利要求1所述的旋转气缸，其特征在于：该缸体包括缸筒和前端盖，该缸筒沿其 轴向贯通开设有收容腔，该前端盖盖设于该缸筒的一端以对该缸筒的一端封盖，该前端盖 沿其轴向设有容置腔及与该容置腔相通的开口，该前端轴的一端收容于该容置腔中，另一 端从该开口伸出，该旋转气缸还包括垫块和导向环，该弹性件、该垫块和该导向环收容于该 容置腔中，且该导向环与该前端盖固定连接。8. 如权利要求7所述的旋转气缸，其特征在于：该缸体还包括后端盖，该后端盖盖设于 该缸筒的另一端以形成所述腔体。9. 如权利要求1所述的旋转气缸，其特征在于：该旋转气缸还包括磁性组件，该磁性组 件位于该活塞远离该活塞主轴的一侧以对该活塞的运动进行定位。10.如权利要求9所述的旋转气缸，其特征在于:该磁性组件包括磁环和磁环固定座，该 磁环位于该活塞远离该活塞主轴的一侧，该磁环固定座位于该磁环远离该活塞的一侧，该 活塞主轴穿过该活塞和该磁环，并与该磁环固定座连接。
【文档编号】F15B15/14GK205715045SQ201620350990
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】孔建斌, 张正顺, 阳世超, 张亚炜
【申请人】富泰华工业（深圳）有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司
【专利摘要】一种旋转气缸，其包括缸体、活塞及活塞主轴。缸体上形成中空且两端密封的腔体，活塞及活塞主轴装设于腔体内，活塞将腔体分割为两个独立的气室。缸体上设有两个气孔，两个气孔分别与两个气室相通。活塞主轴装设于腔体内且与活塞连接。旋转气缸包括前端轴、固定销和弹性件。前端轴的周壁上设有绕行前端轴并沿其轴向延伸的滑行槽，且部分从缸体的一端穿出。前端轴上还设有凸缘，固定销插入滑行槽以将前端轴和活塞主轴活动连接。弹性件套设于活塞主轴及前端轴上且其两端分别抵持于凸缘和活塞上。活塞主轴带动固定销在滑行槽中向远离该前端轴的一侧滑行时，弹性件抵推前端轴的凸缘使其轴向的行程为零。本旋转气缸的旋转行程为零，可在小空间安装使用。
【专利说明】
旋转气缸
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种旋转气缸，尤其涉及一种平面回转的旋转气缸。
【背景技术】
[0002] -般而言，旋转气缸在下压工件时，其工作行程是边旋转边下行直至压持工件。 然，该类旋转气缸需较大的活动空间。当需被压持的工件在较小空间内时，该类旋转气缸便 无法安装使用。 【实用新型内容】
[0003] 鉴于以上内容，有必要提供一种在较小空间内也能安装使用的平面回转即零回转 行程的旋转气缸，以解决上述问题。
[0004] -种旋转气缸，其包括缸体、活塞及活塞主轴。该缸体上形成中空且两端密封的腔 体，该活塞及活塞主轴装设于该腔体内，该活塞将该腔体分割为两个独立的气室，该缸体上 设有两个气孔，该两个气孔分别与该两个气室相通。该活塞主轴装设于该腔体内且其一端 与该活塞连接。该旋转气缸还包括前端轴、固定销和弹性件。该前端轴的一端的周壁上设有 绕行该前端轴并沿该前端轴的轴向延伸的至少一滑行槽，另一端从该缸体的一端穿出，该 前端轴的周壁上还设有凸缘，该凸缘位于该滑行槽远离该活塞的一侧。该固定销固定于该 活塞主轴的另一端，该固定销的至少一端分别插入一该滑行槽中。该弹性件套设于该活塞 主轴及该前端轴上，且该弹性件的两端分别抵持于该凸缘和该活塞上。该活塞主轴带动该 固定销在该滑行槽中向远离该前端轴的一侧滑行时，该弹性件能够抵推该前端轴的凸缘使 该前端轴沿其轴向的行程为零。
[0005] 进一步地，该前端轴的一端的周壁上对称设有绕行该前端轴并沿该前端轴的轴向 延伸的两滑行槽，该固定销的两端分别插入相应的该滑行槽中。
[0006] 进一步地，该前端轴包括轴体，该滑行槽包括螺旋槽部、第一止位部和第二止位 部，该螺旋槽部于轴体的周壁上绕行并沿该轴体的轴向延伸，该第一止位部位于该螺旋槽 部远离该活塞的一端，该第二止位部位于该螺旋槽部靠近该活塞的一端，当该固定销位于 该第二止位部时，该活塞主轴能够驱动该前端轴一起做直线运动。
[0007] 进一步地，该凸缘位于该前端轴的中部，并与该滑行槽邻近。
[0008] 进一步地，该旋转气缸还包括一垫块，该垫块上形成内台阶部和外台阶部，该垫块 套设于该前端轴上时，该内台阶部抵持于该凸缘上，该外台阶部与该弹性件相抵。
[0009] 进一步地，该活塞主轴靠近该活塞的周壁上设有呈棱状的导向部，该旋转气缸还 包括导向环，该导向环的外侧被固定于该缸体上，该导向环的内侧形成与该导向部相配向 的导向孔，该活塞主轴具有导向部的一端插入该导向孔中以对该活塞主轴的运动进行导 向，该导向环的两端分别抵持于该弹性件和该活塞上。
[0010] 进一步地，该缸体包括缸筒和前端盖，该缸筒沿其轴向贯通开设有收容腔，该前端 盖盖设于该缸筒的一端以对该缸筒的一端封盖，该前端盖沿其轴向设有容置腔及与该容置 腔相通的开口，该前端轴的一端收容于该容置腔中，另一端从该开口伸出，该旋转气缸还包 括垫块和导向环，该弹性件、该垫块和该导向环收容于该容置腔中，且该导向环与该前端盖 固定连接。
[0011] 进一步地，该缸体还包括后端盖，该后端盖盖设于该缸筒的另一端以形成所述腔 体。
[0012] 进一步地，该旋转气缸还包括磁性组件，该磁性组件位于该活塞远离该活塞主轴 的一侧以对该活塞的运动进行定位。
[0013] 进一步地，该磁性组件包括磁环和磁环固定座，该磁环位于该活塞远离该活塞主 轴的一侧，该磁环固定座位于该磁环远离该活塞的一侧，该活塞主轴穿过该活塞和该磁环， 并与该磁环固定座连接。
[0014] 本实用新型的旋转气缸的旋转行程为零，气缸下压行程等于总行程，活动空间小， 可以在较小空间内安装使用，可直接安装于设备及治具上，结构简单可靠耐用，使用寿命可 达300万次以上。
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型实施方式的旋转气缸的立体示意图。
[0016] 图2为图1所示旋转气缸的分解示意图。
[0017] 图3为图1所示旋转气缸在III-III上的剖面示意图。
[0018] 图4为图1所示旋转气缸的主轴、前端轴、销钉和定向环的装配示意图。
[0019] 主要元件符号说明
[0021] 如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本实用新型。
【具体实施方式】
[0022] 请参考图1，旋转气缸100用于对待加工工件（图未示)进行拉紧以防止工件在加工 时受剪切力的影响而移动。请一并参考图2和图3,旋转气缸100包括缸体10、活塞20、活塞主 轴30、前端轴40、固定销50和弹性件60。缸体10上形成中空且两端密封的腔体12(请参考图 3)。活塞20、活塞主轴30、前端轴40、固定销50和弹性件60-起装设于腔体12内，其中，活塞 20和活塞主轴30的一端连接，活塞主轴30的另一端伸入前端轴40内，并与前端轴40通过固 定销50活动连接。弹性件60的一端抵推于前端轴40上，另一端抵推于活塞20上。
[0023] 缸体10包括缸筒11、前端盖13和后端盖15。缸筒11沿其轴向贯通开设有收容腔 110。在本实施方式中，收容腔110大致呈柱形状。缸筒11包括相对设置的第一端111及第二 端112。缸筒11的一个侧面上分别贯通开设有与收容腔110相通的第一通气孔113、第二通气 孔114及紧固孔115。第一通气孔113位于紧固孔115与第二通气孔114之间。在本实施方式 中，前端盖13和后端盖15均大致呈柱形状。前端盖13上贯通开设有容置腔131及与容置腔 131相通的开口 133。前端盖13封盖于缸筒11的第一端111，后端盖15封盖于缸筒11的第二端 112,以形成所述腔体12。
[0024]活塞20装设于缸筒11的收容腔110内，并可沿缸筒11的内壁滑动。如图3所示，活塞 20将该收容腔12分割为相互独立的第一气室121和第二气室122。该第一通气孔113与该第 一气室121相通，该第二通气孔114与该第二气室122相通。
[0025]活塞20的端面上开设有第一连接孔201。
[0026] 活塞主轴30部分装设于前端盖13的容置腔131内。活塞主轴30包括轴体31、形成于 轴体31-端的连接部33,及形成于轴体31另一端的第二连接孔35。活塞主轴30的连接部33 穿设于活塞20的第一连接孔201中，以使活塞主轴30与活塞20连接。
[0027]前端轴40装设于前端盖13的容置腔131内，并且部分从前端盖13的开口 133伸出以 便与待加工工件连接。请一并参考图4,前端轴40的一端通过固定销50穿设于活塞主轴30的 第二连接孔35中而活动地连接于活塞主轴30上，另一端从开口 133中伸出。具体地，前端轴 40呈中空筒状。前端轴40包括轴体41。轴体41的周壁上凹设有至少一滑行槽411。滑行槽411 包括螺旋槽部4111、第一止位部4113和第二止位部4115。螺旋槽部4111于轴体41的周壁上 绕行并沿该轴体41的轴向延伸。第一止位部4113位于该螺旋槽部4111远离该活塞20的一 端。第二止位部4115位于该螺旋槽部4111靠近该活塞20的一端。在本实施方式中，该前端轴 40的周壁上对称设有绕行该前端轴40并沿该前端轴40的轴向延伸的两滑行槽411。可理解， 在其它实施方式中，该滑行槽411的数量可根据需要自行设置。
[0028]前端轴40的轴体41的周壁上还设有凸缘42。该凸缘42位于轴体41的中部，并与滑 行槽411邻近，且位于该滑行槽411远离该活塞20的一侧。弹性件60套设于活塞主轴30的轴 体31及前端轴40的轴体41上，且弹性件60的两端分别抵持于凸缘42和活塞20上。可理解，在 本实施方式中，弹性件60为弹簧。在其它实施方式中，弹性件60为弹片或其它具有弹性力的 元件。
[0029]固定销50的至少一端伸出活塞主轴30的第二连接孔35后分别插入一滑行槽411 中。在本实施方式中，固定销50的两端伸出活塞主轴30的第二连接孔35后分别插入一滑行 槽411中。可理解，在其它实施方式中，固定销50可与活塞主轴30固接或者一体成型。当活塞 主轴30带动固定销50在滑行槽411中向远离前端轴40的方向滑行时，弹性件60抵推前端轴 40的凸缘42使前端轴40沿其轴向的行程为零。当活塞主轴30带动固定销50在滑行槽411中 向靠近前端轴40的方向滑行时，前端轴40的凸缘42抵推前端盖13使前端轴40沿其轴向的行 程为零。当固定销50位于第二止位部4115时，活塞主轴30能够驱动前端轴40-起做直线运 动。
[0030] 请再次参考图2和图3,在本实施方式中，旋转气缸100还包括一环状的垫块70,垫 块70沿其径向的截面呈阶梯状。垫块70上形成内台阶部72和外台阶部74。垫块70套设于前 端轴40的轴体41上时，内台阶部72抵持于前端轴40的凸缘42上，外台阶部74与弹性件60相 抵。可理解，在其它实施方式中，如果弹性件60直接抵持于前端轴40的凸缘42上，则垫块70 可省略。
[0031] 在本实施方式中，活塞主轴30靠近活塞20的周壁上设有呈棱状的导向部37。旋转 气缸100还包括导向环80。导向环80的外侧被固定于缸筒11的内壁上，导向环80的内侧形成 与导向部37相配的导向孔82。导向环80可通过其导向孔82套入活塞主轴30具有导向部37的 一端以对活塞主轴30的运动进行导向。导向环80的两端分别抵持于弹性件60和活塞20上。 可理解，在其它实施方式中，如果活塞主轴30具有良好的导向作用，则导向环80可省略。 [0032] 在本实施方式中，旋转气缸100还可以包括磁性组件90。磁性组件90位于活塞20远 离该活塞主轴30的一侧。磁性组件90用于通过磁感应的方式对活塞20的运动进行定位。在 本实施方式中，磁性组件90包括磁环22和磁环固定座94。磁环92位于活塞20远离活塞主轴 30的一侧。磁环固定座94位于磁环92远离活塞主轴30的一侧。活塞主轴30穿过活塞20和磁 环92后与磁环固定座94连接。磁环92用于通过磁感应的方式对活塞20的运动进行定位。可 理解，在其它实施方式中，如果活塞20能够通过其它的方式定位，如通过安置传感器的方式 进行定位，则磁性组件90可省略。
[0033]可理解，旋转气缸100还包括若干密封圈以对旋转气缸100需要密封的部位进行密 封，此处不再赘述。
[0034] 可理解，活塞主轴30与主活塞20之间的旋转角度可为90度，180度，270度，360度或 者其它适合的角度，具体可根据实际需要通过设置滑行槽411的长度及曲率而定。
[0035]组装时，将活塞主轴30具有第二连接孔35的一端插入前端轴40中；将固定销50插 入前端轴40的滑行槽411，并使得固定销50插入活塞主轴30的第二连接孔35中使活塞主轴 30与前端轴40活动连接;将垫块70从活塞主轴30具有连接部33的一端套入活塞主轴30上， 并使垫块70的内台阶部72抵靠于前端轴40的凸缘42上;将弹性件60从活塞主轴30具有连接 部33的一端套入活塞主轴30上，并使弹性件60抵靠于垫块70的外台阶部74;将导向环80从 活塞主轴30具有连接部33的一端套入活塞主轴30上，并与活塞主轴30的导向部37相配;将 已装配好的前端轴40、固定销50、垫块70、活塞主轴30、弹性件60和导向环70-起装置于前 端盖13的容置腔131内，并使得前端轴40的部分从前端盖13的开口 133中伸出，且将导向环 80与前端盖13固定;将前端盖13装设于缸筒11的收容腔110内，并将前端盖13通过螺钉螺接 于缸筒11的紧固孔115而固定;将活塞20装设于收容腔110内，并将活塞20通过其第一连接 孔201套入活塞主轴30的连接部33上;将磁环92放置于磁环固定座94上，并将磁环92和磁环 固定座94一起装设于收容腔110内，使得磁环固定座94与活塞主轴30的连接部33连接;将后 端盖15封盖于收容腔110上以完成组装。
[0036]请一并参考图3,当需要拉紧工件时，通过前端轴40伸出的一端与工件连接，此时， 固定销50位于第一止位部4113处。首先从第一通气孔113进气，第一气室121中气量增加，推 动活塞20和磁性组件90-起向靠近后端盖15的方向运动，迫使第二气室122中的空气从第 二通气孔114中排出；活塞20带动活塞主轴30及上的固定销50-起向下运动，固定销50在前 端轴40的滑行槽411内滑动并向前端轴40施加压力，使前端轴40具有向下运动的趋势，但由 于弹性件60对前端轴40有足够的支撑力，使得前端轴40无法向下运动，迫使前端轴40仅在 一个平面内做旋转运动，其回转行程为零。直到固定销50在前端轴40的滑行槽411内滑动至 第二止位部4115时，活塞主轴30通过固定销50带动前端轴40-起克服弹性件60带来的阻力 而沿其轴线做直线向下运动，此时，弹性件60被压缩，工件被拉紧。
[0037]当工作完成需要释放工件时，动作过程与上述过程刚好相反。此时，固定销50位于 第二止位部4115。首先从第二通气孔114进气，第二气室122中气量增加，推动活塞20和磁性 组件90-起向靠近前端盖13的方向运动，迫使第一气室121中的空气从第一通气孔113中排 出；活塞20带动活塞主轴30及上的固定销50-起向上做直线运动，弹性件60的弹性恢复力 推动前端轴40迅速上升，直到前端轴40的凸缘42及垫块70抵持前端盖13的内壁时，固定销 50在前端轴40的滑行槽411内滑动并向前端轴40施加压力，使前端轴40具有向上运动的趋 势，但由于凸缘42及垫块70对前端轴40有足够的支撑力，使得前端轴40无法向上运动，迫使 前端轴40仅在一个平面内做旋转运动，其回转行程为零。直到固定销50在前端轴40的滑行 槽411内滑动至第一止位部4113时，工件被释放。
[0038] 本实用新型的旋转气缸的回转行程为零，即平面回转，气缸下压行程等于总行程， 活动空间小，可以在较小空间内安装使用，可直接安装于设备及治具上，结构简单可靠耐 用，使用寿命可达300万次以上。
[0039] 可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构 思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求 的保护范围。
【主权项】
1. 一种旋转气缸，其包括缸体、活塞及活塞主轴，该缸体上形成中空且两端密封的腔 体，该活塞及活塞主轴装设于该腔体内，该活塞将该腔体分割为两个独立的气室，该缸体上 还设有两个气孔，该两个气孔分别与该两个气室相通，该活塞主轴装设于该腔体内且该活 塞主轴的一端与该活塞连接，其特征在于:该旋转气缸还包括： 前端轴，该前端轴一端的周壁上设有绕行该前端轴并沿该前端轴的轴向延伸的至少一 滑行槽，另一端从该缸体的一端穿出，该前端轴的周壁上还设有凸缘，该凸缘位于该滑行槽 远离该活塞的一侧； 固定销，该固定销固定于该活塞主轴的另一端，该固定销的至少一端插入其中一该滑 行槽中；及 弹性件，该弹性件套设于该活塞主轴及该前端轴上，且该弹性件的两端分别抵持于该 凸缘和该活塞上； 该活塞主轴带动该固定销在该滑行槽中向远离该前端轴的一侧滑行时，该弹性件能够 抵推该前端轴的凸缘使该前端轴沿其轴向的行程为零。2. 如权利要求1所述的旋转气缸，其特征在于:该前端轴一端的周壁上对称设有绕行该 前端轴并沿该前端轴的轴向延伸的两滑行槽，该固定销的两端分别插入相应的该滑行槽 中。3. 如权利要求1或2所述的旋转气缸，其特征在于:该前端轴包括轴体，该滑行槽包括螺 旋槽部、第一止位部和第二止位部，该螺旋槽部于轴体的周壁上绕行并沿该轴体的轴向延 伸，该第一止位部位于该螺旋槽部远离该活塞的一端，该第二止位部位于该螺旋槽部靠近 该活塞的一端，当该固定销位于该第二止位部时，该活塞主轴能够驱动该前端轴一起做直 线运动。4. 如权利要求1所述的旋转气缸，其特征在于：该凸缘位于该前端轴的中部，并与该滑 行槽邻近。5. 如权利要求1所述的旋转气缸，其特征在于：该旋转气缸还包括一垫块，该垫块上形 成内台阶部和外台阶部，该垫块套设于该前端轴上时，该内台阶部抵持于该凸缘上，该外台 阶部与该弹性件相抵。6. 如权利要求1所述的旋转气缸，其特征在于:该活塞主轴靠近该活塞的周壁上设有呈 棱状的导向部，该旋转气缸还包括导向环，该导向环的外侧被固定于该缸体上，该导向环的 内侧形成与该导向部相配向的导向孔，该活塞主轴具有导向部的一端插入该导向孔中以对 该活塞主轴的运动进行导向，该导向环的两端分别抵持于该弹性件和该活塞上。7. 如权利要求1所述的旋转气缸，其特征在于：该缸体包括缸筒和前端盖，该缸筒沿其 轴向贯通开设有收容腔，该前端盖盖设于该缸筒的一端以对该缸筒的一端封盖，该前端盖 沿其轴向设有容置腔及与该容置腔相通的开口，该前端轴的一端收容于该容置腔中，另一 端从该开口伸出，该旋转气缸还包括垫块和导向环，该弹性件、该垫块和该导向环收容于该 容置腔中，且该导向环与该前端盖固定连接。8. 如权利要求7所述的旋转气缸，其特征在于：该缸体还包括后端盖，该后端盖盖设于 该缸筒的另一端以形成所述腔体。9. 如权利要求1所述的旋转气缸，其特征在于：该旋转气缸还包括磁性组件，该磁性组 件位于该活塞远离该活塞主轴的一侧以对该活塞的运动进行定位。10.如权利要求9所述的旋转气缸，其特征在于:该磁性组件包括磁环和磁环固定座，该 磁环位于该活塞远离该活塞主轴的一侧，该磁环固定座位于该磁环远离该活塞的一侧，该 活塞主轴穿过该活塞和该磁环，并与该磁环固定座连接。
【文档编号】F15B15/14GK205715045SQ201620350990
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】孔建斌, 张正顺, 阳世超, 张亚炜
【申请人】富泰华工业（深圳）有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1