[發(fā)明專利]單作用氣缸的定位控制機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810089407.0
• 申請(qǐng)日: 2008-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN101275597A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 松本拓實(shí);野口和宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: SMC株式會(huì)社
• 主分類號(hào): F15B15/28
• 分類號(hào): F15B15/28;F15B15/20;F15B15/00
• 代理公司: 北京華夏正合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 韓登營(yíng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種定位控制機(jī)構(gòu)，其對(duì)于工件的運(yùn)送、裝夾或加工等中使用的氣缸的動(dòng)作位置可任意地進(jìn)行定位控制，換言之，本發(fā)明涉及一種可任意地改變或調(diào)整力作用在工件上的作用點(diǎn)位置的氣缸的定位控制機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種用于單作用氣缸的控制機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

在工件的運(yùn)送、裝夾或加工等作業(yè)中所使用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可被空氣、液壓或電等能量驅(qū)動(dòng)而動(dòng)作。其中，利用電能的電動(dòng)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)在可自由改變或調(diào)整動(dòng)作位置這點(diǎn)上具有優(yōu)勢(shì)，但其構(gòu)造復(fù)雜，尤其是在能獲得直線動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，其結(jié)構(gòu)更顯復(fù)雜。此外，執(zhí)行機(jī)構(gòu)想要得到大作用力，就不可避免使其大型化和能耗較高，而且，由于在使執(zhí)行機(jī)構(gòu)維持在一定的停止位置時(shí)，其間不得不持續(xù)地向其供電，因此，就節(jié)約能源的層面而言，其能量損失較大。此外，在通過桿等向負(fù)載加載作用力時(shí)，不僅執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳遞部受到直接沖擊而易導(dǎo)致機(jī)械性損失，也容易給負(fù)載帶來不必要的反作用力。

另一方面，作為利用空氣的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，氣缸已廣為知曉。氣缸是將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)換為活塞的直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，包括雙作用氣缸和單作用氣缸，其中，雙作用氣缸通過向活塞兩側(cè)的壓力室內(nèi)交替供給空氣，使該活塞往復(fù)移動(dòng)；單作用氣缸通過對(duì)活塞兩側(cè)中一側(cè)的壓力室供給和從壓力室排出空氣，并通過設(shè)置在活塞的另一側(cè)的彈簧的加載力，使活塞往復(fù)移動(dòng)。與上述電動(dòng)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比，不論是哪種形式的氣缸都可以輕松地得到直線運(yùn)動(dòng)，因此，它們被廣泛使用在各種工作工序中。

但是，就上述氣缸而言，通常，活塞的動(dòng)作行程被以機(jī)械的方式確定，活塞在由止動(dòng)件等限定的前進(jìn)端位置和后退端位置之間往復(fù)動(dòng)作，對(duì)上述動(dòng)作行程(動(dòng)作位置)進(jìn)行改變或調(diào)整是很困難的。特別是對(duì)上述動(dòng)作行程進(jìn)行任意地改變或調(diào)整是很難的。因此，一般會(huì)根據(jù)作業(yè)內(nèi)容分別使用具有不同動(dòng)作行程的氣缸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種單作用氣缸，其可通過具有壓力調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的定位控制機(jī)構(gòu)，根據(jù)作業(yè)內(nèi)容來任意地改變或調(diào)整活塞的動(dòng)作位置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的定位控制機(jī)構(gòu)具有：?jiǎn)巫饔弥鳉飧祝湓诨钊麅蓚?cè)具有壓力室和復(fù)位彈簧，該活塞被供給到上述壓力室的氣壓和上述復(fù)位彈簧的加載力往復(fù)驅(qū)動(dòng)；具有空氣源的空氣供給部；壓力調(diào)整裝置，其介于上述空氣供給部和上述主氣缸的壓力室之間；電控上述壓力調(diào)整裝置的控制器。

上述壓力調(diào)整裝置由輸出與通電量相對(duì)應(yīng)的氣壓的電磁操作式自動(dòng)壓力調(diào)整閥構(gòu)成。

而且，上述控制器具有用于輸入上述活塞的動(dòng)作目標(biāo)位置的輸入裝置，該控制器從上述活塞的位置與復(fù)位彈簧加載力的關(guān)系以及供給到壓力室的氣壓與該氣壓作用在活塞上的作用力的關(guān)系，得出該活塞的位置與氣壓的關(guān)系，在通過上述輸入裝置輸入活塞的動(dòng)作目標(biāo)位置時(shí)，該控制器對(duì)上述自動(dòng)壓力調(diào)整閥的通電量加以控制，以使上述自動(dòng)壓力調(diào)整閥輸出與這一目標(biāo)位置相對(duì)應(yīng)的氣壓，使得該活塞移動(dòng)到目標(biāo)位置并停止在這一位置。

本發(fā)明優(yōu)選在對(duì)上述壓力調(diào)整裝置和主氣缸壓力室加以連結(jié)的空氣流路中連接有二通式停止用電磁閥，該電磁閥由上述控制器進(jìn)行開閉控制，當(dāng)欲使上述活塞移動(dòng)時(shí)，該電磁閥被打開，使上述空氣流路導(dǎo)通，當(dāng)欲使上述活塞停止時(shí)，該電磁閥被關(guān)閉，將空氣封存在上述壓力室內(nèi)。

本發(fā)明優(yōu)選上述主氣缸具有測(cè)長(zhǎng)傳感器，該測(cè)長(zhǎng)傳感器檢測(cè)活塞的動(dòng)作位置，并將位置信號(hào)反饋到上述控制器。

本發(fā)明所提供的另一種單作用氣缸的定位控制裝置中，上述壓力調(diào)整裝置具有：二通式供給用電磁閥，其連接在對(duì)上述空氣供給部和壓力室加以連結(jié)的空氣流路上，用于開閉該空氣流路；二通式排氣用電磁閥，其用于使上述壓力室和大氣間連通或斷開；壓力傳感器，其用于檢測(cè)上述壓力室內(nèi)的氣壓，而且，上述控制器具有用于輸入上述活塞的動(dòng)作目標(biāo)位置的輸入裝置，該控制器從上述活塞的位置與復(fù)位彈簧加載力的關(guān)系以及供給到壓力室的氣壓與該氣壓作用在活塞上的作用力的關(guān)系，得出該活塞的位置與氣壓的關(guān)系，在通過上述輸入裝置輸入活塞的動(dòng)作目標(biāo)位置時(shí)，以使上述傳感器檢測(cè)到的壓力室內(nèi)的氣壓成為與活塞目標(biāo)位置相對(duì)應(yīng)的大小的方式，打開或關(guān)閉控制上述供給用電磁閥和排氣用電磁閥，調(diào)整壓力室內(nèi)的氣壓，由此，使該活塞移動(dòng)到目標(biāo)位置，并停止在這一位置。

本發(fā)明優(yōu)選在上述壓力調(diào)整裝置上設(shè)有與主氣缸并聯(lián)的單作用從氣缸，該從氣缸被上述控制器經(jīng)由上述壓力調(diào)整裝置以與上述主氣缸同步的方式定位控制。

在如上所述的情況下，優(yōu)選在對(duì)上述壓力調(diào)整裝置和上述從氣缸的壓力室加以連結(jié)的空氣流路中連接有二通式停止用電磁閥，該停止用電磁閥以與上述主氣缸連接的停止用電磁閥同步的方式被上述控制器控制。