一种能连续精确控制行程的电机气缸联动装置制造方法
【专利摘要】一种能连续精确控制行程的电机气缸联动装置，属于电机气缸联动设备【技术领域】，用于通过伺服电机或步进电机对气缸行走位置和行程进行快速精确控制。其技术方案是：它包括电机、一级气缸、二级气缸、丝杠、导轨、气缸支座，电机和气缸支座通过导轨和丝杠相连接，一级气缸、二级气缸分别与气缸支座相连接，一级气缸后缸筒与二级气缸前缸筒通过气路连接，一级气缸前缸筒与二级气缸后缸筒通过气路连接，一级气缸的缸筒内径大于二级气缸的缸筒内径。本实用新型采用两个内径不同的气缸，通过控制伺服电机或步进电机的转动角度，可实现气缸支座的连续位置控制，从而可以对二级气缸的行程实现连续控制，实现较快的响应速度，满足运行平稳可靠的要求。
【专利说明】一种能连续精确控制行程的电机气缸联动装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种通过伺服电机或步进电机对气缸行走位置和行程进行快速精确控制的电机气缸联动装置，属于电机气缸联动设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，公知的气缸构造是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成。通过控制活塞两端气压的大小不同来实现活塞往复运动的功能。但是，由于普通气缸不能做连续的位置控制，运行速度不平稳，且行程有限，因此限制了气缸在很多领域的应用。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种位置可控、响应速度较快、运行平稳、应用范围更加广泛的能连续精确控制行程的电机气缸联动装置。
[0004]解决上述技术问题的技术方案是:
[0005]一种能连续精确控制行程的电机气缸联动装置，它包括电机、一级气缸、二级气缸、丝杠、导轨、气缸支座，电机和气缸支座通过导轨和丝杠相连接，一级气缸、二级气缸分别与气缸支座相连接，一级气缸后缸筒与二级气缸前缸筒通过气路连接，一级气缸前缸筒与二级气缸后缸筒通过气路连接，一级气缸的缸筒内径大于二级气缸的缸筒内径。
[0006]上述能连续精确控制行程的电机气缸联动装置，所述电机为伺服电机或步进电机，气缸支座与丝杠通过丝杠螺母连接。
[0007]上述能连续精确控制行程的电机气缸联动装置，所述一级气缸活塞杆与箱体固定，一级气缸的缸筒和二级气缸的缸筒通过气缸支座连接。
[0008]上述能连续精确控制行程的电机气缸联动装置，所述一级气缸的缸筒与箱体固定，一级气缸活塞杆和二级气缸的缸筒通过气缸支座连接。
[0009]本实用新型的有益效果是:
[0010]本实用新型采用两个内径不同的气缸、伺服电机或步进电机、丝杠和气缸支座组成，通过控制伺服电机或步进电机的转动角度，可实现气缸支座的连续位置控制，从而可以对二级气缸的行程实现连续控制。本实用新型将伺服装置和气动装置配合使用，既能满足气缸行程连续可控的要求，也能实现较快的响应速度，满足运行平稳可靠的要求，而且不需要外接气泵，节省了设备的重量和空间，具有节能环保的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的一种结构示意图；
[0012]图2是图1的主视图；
[0013]图3是本实用新型的另一种结构示意图；
[0014]图4是图3的主视图。
[0015]图中标记如下:电机1、一级气缸2、一级气缸活塞杆3、二级气缸4、二级气缸活塞 杆5、气缸支座6、导轨7、轴承8、丝杠9。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型由电机1、一级气缸2、二级气缸4、丝杠9、导轨7、气缸支6座组成。
[0017]本实用新型的总体结构是:
[0018]电机I为伺服电机或步进电机，气缸支座6通过导轨7和丝杠9相连接，丝杠9通过丝杠螺母连接。一级气缸2、二级气缸4分别与气缸支座6相连接，一级气缸后缸筒与二级气缸前缸筒通过气路连接，一级气缸前缸筒与二级气缸后缸筒通过气路连接，一级气缸2的缸筒内径大于二级气缸4的缸筒内径。
[0019]设定一级气缸2的缸筒内径为D，二级气缸4的缸筒内径为d，二级气缸4的伸缩量是一级气缸2的位移量的D/d倍。因此，当电机I控制气缸支座6以某一速度V运动时，二级气缸活塞杆5伸缩的速度为V+D/dV=(l+D/d)V，增加了二级气缸活塞杆5的运行速度，实现可连续控制。
[0020]伺服电机或步进电机带动气缸直线行走距离为S，同时由于一级气缸活塞和缸筒之间出现相对位移也是S，而且一级气缸2和二级气缸4的缸筒内径比为D:d，因此二级气缸活塞相对于一级气缸2的位移是(D/d) s，因此二级气缸4的总位移是s+D/ds=(l+D/d) s,因此增加了二级气缸活塞的行程和快速性。
[0021]本实用新型在上述总体结构中有以下两种布局方案。
[0022]图中显不，第一种布局方案是，一级气缸活塞杆3与箱体固定,一级气缸2的缸筒和二级气缸4的缸筒通过气缸支座6连接。
[0023]在上述布局中，一级气缸活塞杆3固定，使得伺服电机或步进电机带动气缸支座6连同一级气缸2和二级气缸4运动时，一级气缸2的缸筒和一级气缸活塞杆3之间形成相对运动，从而一级气缸2的活塞两端缸筒气压发生变化。由于一级气缸2的前缸筒、后缸筒分别与二级气缸4的后缸筒、前缸筒通过气路连接，这就使得一级气缸活塞两端缸筒气压不同，从而推动二级气缸活塞带动活塞杆实现往复运动。
[0024]图中显不,第二种布局方案是,一级气缸2的缸筒与箱体固定,一级气缸2的活塞杆和二级气缸4的缸筒通过气缸支座6连接。
[0025]在上述布局中，一级气缸2和二级气缸活塞固定在气缸支座6上，气缸支座6带动各气缸实现往复运动。一级气缸后缸筒与二级气缸前缸筒通过气路连接，一级气缸前缸筒与二级气缸后缸筒通过气路连接，一级气缸2的缸筒固定，使得伺服电机或步进电机带动气缸支座6运动时，一级气缸2的缸筒和一级气缸活塞之间形成相对运动，从而一级气缸活塞两端缸筒气压发生变化。由于一级气缸2的前缸筒、后缸筒分别与二级气缸4的后缸筒、前缸筒通过气路连接，这就使得一级气缸活塞两端缸筒气压不同，从而推动二级气缸活塞带动活塞杆实现往复运动。
[0026]在以上两种布局方案中，通过控制伺服电机或步进电机的转动角度以获取相应的进给量，可实现气缸支座6的连续的精确位置控制，从而通过一级气缸2和二级气缸4实现二级气缸活塞杆5的连续运动，对二级气缸4的行程实现连续控制，而且能够实现较快的响应速度，运动状态平稳可靠。
【权利要求】
1.一种能连续精确控制行程的电机气缸联动装置，其特征在于:它包括电机(I)、一级气缸(2)、二级气缸(4)、丝杠(9)、导轨(7)、气缸支座(6)，电机(I)和气缸支座(6)通过导轨(7 )和丝杠(9 )相连接，一级气缸(2 )、二级气缸(4)分别与气缸支座(6 )相连接，一级气缸后缸筒与二级气缸前缸筒通过气路连接，一级气缸前缸筒与二级气缸后缸筒通过气路连接，一级气缸(2)的缸筒内径大于二级气缸(4)的缸筒内径。
2.根据权利要求1所述的能连续精确控制行程的电机气缸联动装置，其特征在于:所述电机(I)为伺服电机或步进电机，气缸支座(6 )与丝杠(9 )通过丝杠螺母连接。
3.根据权利要求2所述的能连续精确控制行程的电机气缸联动装置，其特征在于:所述一级气缸活塞杆(3)与箱体固定,一级气缸(2)的缸筒和二级气缸(4)的缸筒通过气缸支座(6)连接。
4.根据权利要求2所述的能连续精确控制行程的电机气缸联动装置，其特征在于:所述一级气缸(2)的缸筒与箱体固定,一级气缸活塞杆(3)和二级气缸(4)的缸筒通过气缸支座(6)连接。
【文档编号】F15B21/08GK203584972SQ201320806148
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】张军, 刘遥臻 申请人:石家庄辰启科技有限公司