[發明專利]一種摩擦可控的氣缸

有效

• 申請號: 201810960129.5
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109083883B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 錢鵬飛;夏鵬;劉陽;周華;彭林;王越;謝方偉
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F15B15/14
• 分類號: F15B15/14;F15B15/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種摩擦可控的氣缸，包括氣囊和梭閥模塊；無摩擦氣缸前端蓋的缸壁設有氣囊槽，所述氣囊放置在所述氣囊槽內，通過梭閥模塊對氣囊充氣或者放氣，使所述氣囊與所述無摩擦氣缸的活塞桿接觸或者非接觸。所述梭閥模塊包括閥腔和閥芯；所述閥腔位于缸壁內部，所述閥腔通過第一通道與有桿腔進氣口連通，所述閥腔通過第二通道與氣囊連通，所述閥腔通過第三通道與氣囊進氣口連通；所述氣囊進氣口位于無摩擦氣缸前端蓋上；所述閥腔內設有可移動的閥芯，使第一通道與第二通道連通或者第三通道與第二通道連通。本發明可以在氣缸中對摩擦力的情況進行控制，使氣缸具有實現高精度的運動伺服控制和高精度力伺服控制的能力。

技術領域

本發明涉及氣缸技術領域，特別涉及一種摩擦可控的氣缸。

背景技術

氣缸是氣動系統中最常用的執行元件，在生產制造領域得到了廣泛的應用，一方面，因氣體介質的可壓縮性，使得傳統氣缸在高精度的氣動伺服控制上變得困難；另一方面，由于氣缸中摩擦力的不確定性，使得高精度力的伺服控制難以實現。因此，開發新型的低摩擦氣缸乃至無摩擦氣缸己經成為氣動技術的一個新的發展方向。

專利申請號為201711223571.1的中國專利公開了一種通用的雙作用氣浮無摩擦氣缸，依靠氣浮原理實現了活塞及活塞桿在缸筒中無摩擦的往復運動。但是無摩擦氣缸在運動過程中由于缺乏阻尼，無法實現運動的伺服控制，在實際應用中會存在這樣的要求：首先氣缸快速伸出接近工件，接觸工件后再施加作用力。這就要求氣缸在接近過程中實現高精度的運動伺服控制，在接觸工件后執行高精度的力伺服控制。對于上述要求，傳統的氣缸和普通的無摩擦氣缸是無法同時滿足的。

經對現有技術文獻的檢索發現，目前尚未有相關技術、發明解決這一問題。因此，需要開發一種摩擦可控的氣缸以具有實現高精度運動伺服控制和高精度力伺服控制的能力。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供了一種摩擦可控的氣缸，能夠在氣缸中對摩擦力的情況進行控制，使氣缸具有實現高精度的運動伺服控制和高精度力伺服控制的能力。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種摩擦可控的氣缸，包括氣囊和梭閥模塊；氣缸前端蓋的缸壁設有氣囊槽，所述氣囊放置在所述氣囊槽內，通過梭閥模塊對氣囊充氣或者放氣，使所述氣囊與所述氣缸的活塞桿接觸或者非接觸。

進一步，所述梭閥模塊位于氣缸外部。

進一步，所述梭閥模塊位于氣缸內部，所述梭閥模塊包括閥腔和閥芯；所述閥腔位于缸壁內部，所述閥腔通過第一通道與有桿腔進氣口連通，所述閥腔通過第二通道與氣囊連通，所述閥腔通過第三通道與氣囊進氣口連通；所述氣囊進氣口位于氣缸前端蓋上；所述閥腔內設有可移動的閥芯，通過改變閥芯的位置，使第一通道與第二通道連通或者第三通道與第二通道連通。

進一步，所述氣囊進氣口為階梯孔，所述階梯孔內通過隔板分成第一孔和第二孔，所述第一孔與第三通道連通，用于氣囊進氣；所述第二孔與氣囊連通，所述第二孔與第二通道連通。

進一步，所述氣囊上設有進氣口，所述進氣口上端翻邊，且安裝在第二孔內。

進一步，所述氣囊槽為環形，所述氣囊為環形，所述氣囊截面為圓形或者橢圓或者方形。

進一步，所述氣缸前端蓋的缸壁內周向均布若干獨立的氣囊槽，每個所述氣囊槽內放置氣囊。

進一步，當所述氣囊進氣口壓力大于有桿腔進氣口壓力，通過閥芯位置的移動，使第三通道與第二通道連通。

進一步，當所述氣囊進氣口壓力小于有桿腔進氣口壓力，通過閥芯位置的移動，使第一通道與第二通道連通。

本發明的有益效果在于：

1.本發明所述的摩擦可控的氣缸，通過氣囊和梭閥模塊，實現活塞桿有摩擦或者無摩擦運動。