杠杆气缸

阅读:282发布:2020-05-15

专利汇可以提供杠杆气缸专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种杠杆 气缸 ,包括缸体、 活塞 杆、压杆、 支撑 块 、铰接板和 固定板 ; 活塞杆 的一端位于缸体内部,另一端伸出缸体外部;固定板与缸体固定连接,支撑块固定在固定板上。活塞杆一端与压杆的一端轴固定连接;压杆的中部通过第一铰接板和第二铰接板与支撑块固定连接;本发明的杠杆气缸,活塞杆与压杆的一端轴连接,第一铰接板和第二铰接板与压杆的中部轴连接,形成了以压杆中部为 支点 ,压杆的一端为动 力 作用点,另一端为阻力作用点的杠杆,采用本发明的杠杆气缸,与 现有技术 的回旋夹紧气缸相比, 活塞行程 较短,夹紧时间短,可实现快速夹紧;同时利用杠杆原理,改变力的作用方向,同等压缩空气压力下,可获得更大的夹紧力。,下面是杠杆气缸专利的具体信息内容。

1.一种杠杆气缸,其特征在于,包括缸体、活塞杆、压杆、支撑、第一铰接板、第二铰接板和固定板;所述活塞杆的一端位于缸体内部,另一端伸出缸体外部;所述固定板与缸体固定连接,且固定板中心设有通孔,活塞杆穿过所述通孔并穿出缸体;所述支撑块为“凸”字型结构,且竖直地固定在固定板上;所述伸出缸体的活塞杆一端与压杆的一端轴固定连接;所述压杆的中部通过第一铰接板和第二铰接板与支撑块固定连接;所述活塞杆通过气缸做功,带动压杆的一端上下移动,并以压杆的中部为支撑点,带动压杆的另一端夹紧工件
2.根据权利要求1所述的杠杆气缸,其特征在于,所述压杆为“Y”型结构,包括对称设置的第一分轴部、第二分轴部、以及与第一分轴部、第二分轴部一体成型的压头部;所述第一分轴部上设有第一销孔,第二分轴部上与第一销孔相对称的部位设有第二销孔;所述活塞杆伸出缸体的一端的上部设有相互平行的一对侧面,所述侧面上设有第一贯穿孔,第一销钉穿过第一销孔、第一贯穿孔和第二销孔,将压杆与活塞杆轴连接。
3.根据权利要求2所述的杠杆气缸,其特征在于,所述第一销钉的两端分别设有第一环形凹槽,第一开口挡圈分别卡在第一环形凹槽中并固定第一销钉的位置
4.根据权利要求2所述的杠杆气缸,其特征在于,所述压头部与第一分轴部、第二分轴部连接的部位设有第二贯穿孔;所述支撑块“凸”字形结构的竖轴设有第三贯穿孔;所述第一铰接板的上下对称设有第三销孔和第四销孔,第二铰接板的上下设有与第三销孔、第四销孔相对应的第五销孔和第六销孔;第二销钉穿过第三销孔、第二贯穿孔和第五销孔,将压杆与第一铰接板和第二铰接板固定连接;第三销钉穿过第四销孔、第三贯穿孔和第六销孔,将支撑块与第一铰接板和第二铰接板固定连接。
5.根据权利要求4所述的杠杆气缸,其特征在于,所述第二销钉的两端分别设有第二环形凹槽,第二开口挡圈分别卡在第二环形凹槽中并固定第二销钉的位置;所述第三销钉的两端分别设有第三环形凹槽,第三开口挡圈分别卡在第三环形凹槽中并固定第三销钉的位置。
6.根据权利要求4所述的杠杆气缸,其特征在于,所述支撑块“凸”字形结构的横轴上设有第一安装孔和第二安装孔,所述固定板上对应设有第三安装孔和第四安装孔;第一内六螺钉穿过第一安装孔和第三安装孔将支撑块与固定板固定连接;第二内六角螺钉穿过第二安装孔和第四安装孔将支撑块与固定板固定连接。
7.根据权利要求1所述的杠杆气缸,其特征在于,还包括串联在活塞杆中的第一活塞件、第二活塞件、双向密封圈、Y型防尘密封圈和O型密封圈;所述第二活塞件卡在第一活塞件和缸体后端之间;所述双向密封圈位于第一活塞件与第二活塞件之间;所述Y型防尘密封圈和O型密封圈顺次卡在缸体的前端盖与第一活塞件之间。
8.根据权利要求7所述的杠杆气缸,其特征在于,还包括嵌入式活塞缓冲垫,所述嵌入式活塞缓冲垫卡在缸体的后盖与第二活塞件之间;所述嵌入式活塞缓冲垫包括环形凸缘和位于环形凸缘中间的弹性网;所述弹性网与环形凸缘为一体成型结构,且弹性网的直径与活塞杆的直径相适应,并阻止活塞杆与缸体接触
9.根据权利要求7所述的杠杆气缸,其特征在于,所述第二活塞件和双向密封圈之间设有磁环,所述缸体内设有可安装磁性开关的导槽,所述导槽上安装有磁性检测开关;磁铁环随活塞杆运动,磁性检测开关检测活塞移动的位置。

说明书全文

杠杆气缸

技术领域

[0001] 本发明涉及一种气缸,尤其涉及一种可快速夹紧工件的杠杆气缸。

背景技术

[0002] 气缸广泛应用于自动化生产线、装配线、五金、机械工装夹具等领域。当工件咋一个工位要实现加工活装配,需要某个方向上的盯紧定位,气缸作为推机构出力顶紧工件实现定位,即:工件被顶紧在气缸和夹具之间实现定位。
[0003] 现有的夹具气缸采用的是旋转下压的工作原理,活塞杆带动摇臂边旋转边下移然后夹紧工件。当夹具气缸缸径、旋转速度、负载质量较大时,活塞杆易损坏,缩短了夹具气缸的使用寿命。

发明内容

[0004] 针对上述技术中存在的不足之处,本发明提供一种利用杠杆的原理,可实现夹紧力大,高速夹紧功能的杠杆气缸。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供了一种杠杆气缸,包括缸体、活塞杆、压杆、支撑、第一铰接板、第二铰接板和固定板;所述活塞杆的一端位于缸体内部,另一端伸出缸体外部;所述固定板与缸体固定连接,且固定板中心设有通孔,活塞杆穿过所述通孔并穿出缸体;所述支撑块为“凸”字型结构,且竖直地固定在固定板上;所述伸出缸体的活塞杆一端与压杆的一端轴固定连接;所述压杆的中部通过第一铰接板和第二铰接板与支撑块固定连接;所述活塞杆通过气缸做功,带动压杆的一端上下移动,并以压杆的中部为支撑点,带动压杆的另一端夹紧工件。
[0006] 其中,所述压杆为“Y”型结构,包括对称设置的第一分轴部、第二分轴部、以及与第一分轴部、第二分轴部一体成型的压头部;所述第一分轴部上设有第一销孔,第二分轴部上与第一销孔相对称的部位设有第二销孔;所述活塞杆伸出缸体的一端的上部设有相互平行的一对侧面,所述侧面上设有第一贯穿孔,第一销钉穿过第一销孔、第一贯穿孔和第二销孔,将压杆与活塞杆轴连接。
[0007] 其中,所述第一销钉的两端分别设有第一环形凹槽,第一开口挡圈分别卡在第一环形凹槽中并固定第一销钉的位置
[0008] 其中,所述压头部与第一分轴部、第二分轴部连接的部位设有第二贯穿孔;所述支撑块“凸”字形结构的竖轴设有第三贯穿孔;所述第一铰接板的上下对称设有第三销孔和第四销孔,第二铰接板的上下设有与第三销孔、第四销孔相对应的第五销孔和第六销孔;第二销钉穿过第三销孔、第二贯穿孔和第五销孔,将压杆与第一铰接板和第二铰接板固定连接;第三销钉穿过第四销孔、第三贯穿孔和第六销孔,将支撑块与第一铰接板和第二铰接板固定连接。
[0009] 其中,所述第二销钉的两端分别设有第二环形凹槽,第二开口挡圈分别卡在第二环形凹槽中并固定第二销钉的位置;所述第三销钉的两端分别设有第三环形凹槽,第三开口挡圈分别卡在第三环形凹槽中并固定第三销钉的位置。
[0010] 其中,所述支撑块“凸”字形结构的横轴上设有第一安装孔和第二安装孔,所述固定板上对应设有第三安装孔和第四安装孔;第一内六螺钉穿过第一安装孔和第三安装孔将支撑块与固定板固定连接;第二内六角螺钉穿过第二安装孔和第四安装孔将支撑块与固定板固定连接。
[0011] 其中,还包括串联在活塞杆中的第一活塞件、第二活塞件、双向密封圈、Y型防尘密封圈和O型密封圈;所述第二活塞件卡在第一活塞件和缸体后端之间;所述双向密封圈位于第一活塞件与第二活塞件之间;所述Y型防尘密封圈和O型密封圈顺次卡在缸体的前端盖与第一活塞件之间。
[0012] 其中,还包括嵌入式活塞缓冲垫,所述嵌入式活塞缓冲垫卡在缸体的后盖与第二活塞件之间;所述嵌入式活塞缓冲垫包括环形凸缘和位于环形凸缘中间的弹性网;所述弹性网与环形凸缘为一体成型结构,且弹性网的直径与活塞杆的直径相适应,并阻止活塞杆与缸体接触
[0013] 其中,所述第二活塞件和双向密封圈之间设有磁环,所述缸体内设有可安装磁性开关的导槽,所述导槽上安装有磁性检测开关;磁铁环随活塞杆运动,磁性检测开关检测活塞移动的位置。
[0014] 本发明的有益效果是:本发明的杠杆气缸,活塞杆与压杆的一端轴连接,第一铰接板和第二铰接板与压杆的中部轴连接,这样形成了以压杆中部为支点,压杆的一端为动力作用点,另一端为阻力作用点的杠杆,采用本发明的杠杆气缸,由于活塞的动力臂与阻力臂大致相等,活塞在向上运动的同时实现夹紧的运动,与传统的夹紧气缸相比,活塞行程较短,夹紧时间短,可实现快速夹紧;同时利用杠杆原理,改变了活塞作用力的方向,传统的夹紧气缸是从活塞有杆端面进气,然后利用活塞有杆端面来承受气压,由于活塞有杆端面的中心穿入了活塞杆,活塞有杆端面活塞的受力面积小于活塞无杆端面。本发明的杠杆气缸,改变了力的作用方向,从活塞无杆端面进气,活塞的尺寸可以最大限度地适应缸体的尺寸,在同等活塞尺寸的作用下,本发明的杠杆气缸可获得更大的夹紧力。附图说明
[0015] 图1为本发明杠杆气缸的组装图;图2为本发明杠杆气缸的横向爆炸图;
图3为本发明杠杆气缸的轴向爆炸图;
图4为本发明杠杆气缸的剖视图;
图5为本发明杠杆气缸的压杆的结构示意图;
图6为本发明杠杆气缸的支撑块的结构示意图;
图7为本发明杠杆气缸的第一铰接板的结构示意图;
图8为本发明杠杆气缸的第二铰接板的结构示意图;
图9为本发明杠杆气缸的嵌入式活塞缓冲垫的结构示意图;
图10为本发明杠杆气缸的第一销钉的结构示意图;
图11为本发明杠杆气缸的第二销钉的结构示意图;
图12为本发明杠杆气缸的第三销钉的结构示意图。
[0016] 主要元件符号说明如下:1、缸体                            2、活塞杆
3、压杆                            4、支撑块
5、第一铰接板                      6、第二铰接板
7、固定板                          10、第一活塞件
11、第二活塞件                     12、双向密封圈
13、Y型防尘密封圈                  14、O型密封圈
15、嵌入式活塞缓冲垫               16、后盖
17、A气孔                          18、B气孔
21、第一贯穿孔                     31、第一分轴部
32、第二分轴部                     33、压头部
34、第一销孔                       35、第二销孔
36、第二贯穿孔                     41、第三贯穿孔
42、第一安装孔                     43、第二安装孔
51、第三销孔                       52、第四销孔
61、第五销孔                       62、第六销孔
71、通孔                           81、第一销钉
82、第二销钉                       83、第三销钉
91、第一内六角螺钉                 92、第二内六角螺钉
151、环形凸缘                      152、弹性网
811、第一环形凹槽                  812、第一开口挡圈
821、第二环形凹槽                  822、第二开口挡圈
831、第三环形凹槽                  832、第三开口挡圈。

具体实施方式

[0017] 为了更清楚地表述本发明,下面结合附图对本发明作进一步地描述。
[0018] 请参阅图1-图4,本发明提供一种杠杆气缸,包括缸体1、活塞杆2、压杆3、支撑块4、第一铰接板5、第二铰接板6和固定板7。活塞杆2的一端位于缸体1内部,另一端伸出缸体1外部。固定板7与缸体1固定连接,且固定板7中心设有通孔71,活塞杆2穿过通孔71并穿出缸体1;支撑块4为“凸”字型结构,且竖直地固定在固定板7上;伸出缸体1的活塞杆2一端与压杆3的一端轴固定连接;压杆3的中部通过第一铰接板5和第二铰接板6与支撑块4固定连接;活塞杆2通过气缸做功,带动压杆3的一端上下移动,并以压杆3的中部为支撑点,带动压杆3的另一端夹紧工件。
[0019] 本发明的杠杆气缸,活塞杆2与压杆3的一端轴连接,第一铰接板5和第二铰接板6与压杆3的中部轴连接,这样形成了以压杆3中部为支点,压杆3的一端为动力作用点,另一端为阻力作用点的杠杆,采用本发明的杠杆气缸,由于杠杆的动力臂与阻力臂大致相等,活塞在运动的同时实现夹紧的运动,与传统的夹紧气缸相比,活塞行程较短,夹紧时间短,可实现快速夹紧;同时利用杠杆原理,改变了活塞作用力的方向,传统的夹紧气缸是从活塞有杆端面进气,然后利用活塞有杆端面来承受气压,由于活塞有杆端面的中心穿入了活塞杆2,活塞有杆端面活塞的受力面积小于活塞无杆端面。本发明的杠杆气缸,改变了力的作用方向,从活塞无杆端面进气,活塞的尺寸可以最大限度地适应缸体1的尺寸,在同等活塞尺寸的作用下,本发明的杠杆气缸可获得更大的夹紧力。
[0020] 请参阅图5-图12,压杆3为“Y”型结构,包括对称设置的第一分轴部31、第二分轴部32、以及与第一分轴部31、第二分轴部32一体成型的压头部33。第一分轴31部上设有第一销孔34,第二分轴部32上与第一销孔34相对称的部位设有第二销孔35;活塞杆2伸出缸体1的一端的上部设有相互平行的一对侧面,侧面上设有第一贯穿孔21,第一销钉81穿过第一销孔34、第一贯穿孔21和第二销孔35,将压杆3与活塞杆2轴连接。第一销钉81的两端分别设有第一环形凹槽811,第一开口挡圈812分别卡在第一环形凹槽811中并固定第一销钉81的位置。压头部33与第一分轴部31、第二分轴部32连接的部位设有第二贯穿孔36;支撑块4“凸”字形结构的竖轴设有第三贯穿孔41;第一铰接板5的上下对称设有第三销孔51和第四销孔
52,第二铰接板6的上下设有与第三销孔51、第四销孔52相对应的第五销孔61和第六销孔
62;第二销钉82穿过第三销孔83、第二贯穿孔36和第五销孔61,将压杆3与第一铰接板5和第二铰接板6固定连接;第三销钉83穿过第四销孔52、第三贯穿孔41和第六销孔62,将支撑块4与第一铰接板5和第二铰接板6固定连接。第二销钉82的两端分别设有第二环形凹槽821,第二开口挡圈822分别卡在第二环形凹槽821中并固定第二销钉82的位置;第三销钉83的两端分别设有第三环形凹槽831,第三开口挡圈832分别卡在第三环形凹槽831中并固定第三销钉83的位置。支撑块4“凸”字形结构的横轴上设有第一安装孔42和第二安装孔43,固定板7上对应设有第三安装孔(图未示)和第四安装孔(图未示);第一内六角螺钉91穿过第一安装孔42和第三安装孔将支撑块4与固定板7固定连接;第二内六角螺钉92穿过第二安装孔43和第四安装孔将支撑块4与固定板7固定连接。
[0021] 活塞杆2与压杆3的一端之间通过销钉固定,这样以销钉为轴,活塞杆2可以带动压杆3的一端上下移动,此时压杆3的一端为动力点。然后压杆3的中部通过销钉分别与第一铰接板5、第二铰接板6固定,这样以销钉为轴,以压杆3中间部为支点,活塞带动压杆3的另一端下压,将工件夹紧。并且第一铰接板5、第二铰接板6通过销钉与支撑块4固定,同时支撑块4又与缸体1的固定7板固定连接,这样铰接板就与缸体1固定连接。支撑块4设置为“凸”字形结构,一方面竖轴能与第一铰接板5和第二铰接板6固定连接,另一方面长轴上两边剩余的地方,可以设置安装孔与固定板7固定连接,节约了气缸的体积。
[0022] 下面详细地描述本发明杠杆气缸的工作行程:气体从A气孔17进入,推动活塞的无杆端向前运动,活塞带动压杆3的一端向上运动,由于压杆3的另一端被铰接板固定,此时压杆3形成了以铰接板为支点的杠杆,压杆3的一端在活塞的作用下向上运动,压杆3的另一端由于杠杆的作用,向下运动夹紧工件;
气体从B气孔18进入,推动活塞向后运动,活塞带动压杆3的一端向下运动,由于压杆3的另一端被铰接板固定,此时压杆3形成了以铰接板为支点的杠杆,压杆3的一端在活塞的作用下向下运动,压杆3的另一端由于杠杆的作用,向上运动放松工件。
[0023] 本发明的杠杆气缸还包括串联在活塞杆2中的第一活塞件10、第二活塞件11、双向密封圈12、Y型防尘密封圈13和O型密封圈14;第二活塞件11卡在第一活塞件10和缸体后端之间;双向密封圈12位于第一活塞件10与第二活塞件11之间;Y型防尘密封圈13和O型密封圈14顺次卡在缸体1的前端盖与第一活塞件10之间。在第一活塞件10与第二活塞件11之间设置双向密封圈12,可以防止气体位于第一活塞件10与第二活塞件11之间,增加活塞的重量,进而增加活塞做功时消耗的动力,长时间影响活塞的使用寿命。在缸体1的前端盖与第一活塞件10之间设置Y型防尘密封圈13和O型密封圈14,既可有效防止气体泄漏,还可阻挡气体中的灰尘等杂质进入气缸内,保持气缸工作环境的整洁,且Y型防尘密封圈13密封性能好、摩擦阻力小,具有较长的使用寿命,适用于往复运动。通过在活塞杆2和第一活塞件10之间设置O型密封圈14,可有效地聚集气体对活塞进行做功,防止气体泄漏,增加了气缸的工作效率。
[0024] 本发明的杠杆气缸还包括嵌入式活塞缓冲垫15,嵌入式活塞缓冲垫15卡在缸体1的后盖16与第二活塞件11之间;嵌入式活塞缓冲垫15包括一体成型的环形凸缘151和位于环形凸缘151中间的弹性网152;环形凸缘151的内径与活塞杆2的直径相适应,并阻止活塞杆2与缸体1接触。设置缓冲垫可以有效地避免了活塞快速动作时与缸体1活塞腔刚性碰撞的问题,并且活塞缓冲垫中间设置弹性网152,可以防止活塞杆2过渡伸出缸体1的外部,避免与缸体1刚性碰撞。
[0025] 在本实施例中,第二活塞件11和双向密封圈12之间设有磁铁环(图未示),缸体1内设有可安装磁性开关的导槽(图未示),导槽上安装有磁性检测开关(图未示),磁性检测开关检测磁铁环的位置。设置磁环与磁性检测开关可以检测活塞在气缸内的运动行程,便于自动、精确地控制气缸的工作,实现自动化操控。
[0026] 本发明的优势在于:1、活塞杆2与压杆3的一端轴连接,第一铰接板5和第二铰接板6与压杆3的中部轴连接,这样形成了以压杆3中部为支点,压杆3的一端为动力作用点,另一端为阻力作用点的杠杆,与现有技术的回旋夹紧气缸相比,活塞行程较短,夹紧时间短,可实现快速夹紧;同时利用杠杆原理,能最大效能利用缸径尺寸,在同等活塞尺寸的作用下,可获得更大的夹紧力;
2、支撑块4为“凸”字形结构,既方便与铰接板轴连接,又方便螺钉与固定板7固定连接,节约了安装空间;
3、从整体上看,缸体1设置了双向密封圈12、O型密封圈14、Y型防尘密封圈13等密封件,缸体1具有多重密封的结构以及工件,其极大地避免活塞腔容易泄气而影响工作精度和速度的问题,从而提高了杠杆气缸的工作稳定性
4、用户能够通过在气缸上安装磁性检测开关检测磁环位置得知刻度盘的运动状态,自动化程度更高。
[0027] 以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
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