專利名稱：線性致動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線性致動(dòng)器，其可在驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)下使滑臺(tái)沿導(dǎo)軌進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
迄今為止，通常采用線性致動(dòng)器來用作例如工件輸送裝置。如

圖14所示，這種線性致動(dòng)器具有磁鐵無桿缸5和用于引導(dǎo)滑臺(tái)4的導(dǎo)軌6，無桿缸5用于在安裝到活塞1上的磁鐵2的吸力作用下使滑臺(tái)4沿筒形件3運(yùn)動(dòng)。磁鐵無桿缸5和導(dǎo)軌6分別沿縱向大致相平行地對(duì)齊(見日本特開專利公開No.7-248006)。
如圖15所示，現(xiàn)有技術(shù)的另一種線性致動(dòng)器具有長(zhǎng)的導(dǎo)軌8和滑臺(tái)9，導(dǎo)軌8形成有沿縱向延伸的大致為有角的U形橫截面的凹槽7，滑臺(tái)9的寬度比凹槽7的寬度要窄，并沿凹槽7可移動(dòng)地進(jìn)行安裝。用來使設(shè)置在導(dǎo)軌8和滑臺(tái)9之間的多個(gè)球9a滾動(dòng)的滾動(dòng)槽設(shè)置在導(dǎo)軌8的內(nèi)壁面上(見日本特開專利公開No.10-318209)。
然而，在圖14所示的現(xiàn)有技術(shù)線性致動(dòng)器的情況下，磁鐵無桿缸5和導(dǎo)軌6大致相互平行設(shè)置。因此，產(chǎn)生了下述的不便。即，整個(gè)裝置沿寬度方向(大致垂直于縱向的方向)的尺寸增大，從而不能獲得較小的尺寸。
在圖15所示的線性致動(dòng)器中，滑臺(tái)9沿位于導(dǎo)軌8內(nèi)側(cè)的凹槽7運(yùn)動(dòng)。因此，產(chǎn)生了下列不便之處。即，與滑臺(tái)9沿寬度方向的尺寸相比，導(dǎo)軌8沿寬度方向的尺寸較大。這樣就增大了整個(gè)裝置的重量。
另外，在圖15所示的線性致動(dòng)器的情況下，必須將球9a運(yùn)行的運(yùn)行軌道的直徑A大約設(shè)定為球9a直徑的2.5倍。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的線性致動(dòng)器的情況下，對(duì)于導(dǎo)軌8沿寬度方向的尺寸而言，兩倍于運(yùn)行軌道直徑A的尺寸和無桿缸的筒形件的外徑B是必需的。因此，產(chǎn)生了下列不便。即，不可能使導(dǎo)軌8寬度方向的尺寸減小。
本發(fā)明的一個(gè)總的目的就是提供一種線性致動(dòng)器，該線性致動(dòng)器可減小導(dǎo)軌沿寬度方向的尺寸，并使其尺寸較小，重量較輕。
本發(fā)明的主要目的是提供一種線性致動(dòng)器，其可通過沿凹槽內(nèi)側(cè)設(shè)置筒形件來減小高度方向的尺寸，所述凹槽沿導(dǎo)軌軸向延伸，并具有半圓形橫截面。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種線性致動(dòng)器，其可通過設(shè)置浮動(dòng)機(jī)構(gòu)來分別吸收滑塊在基本上水平的平面內(nèi)沿大致垂直于運(yùn)動(dòng)方向的方向上的微小運(yùn)動(dòng)和滑塊沿大致豎直向上和向下方向的微小運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種線性致動(dòng)器，其可通過為滑臺(tái)額外設(shè)置潤(rùn)滑件來減小可沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的滑臺(tái)的滑動(dòng)阻力。
本發(fā)明上述的和其它的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)可從下面結(jié)合附圖所進(jìn)行的描述中更清楚地看到，在附圖中，通過示例性的實(shí)例示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的線性致動(dòng)器的透視圖；圖2是圖1所示的線性致動(dòng)器拆除傳感器安裝導(dǎo)軌時(shí)的狀態(tài)的分解透視圖；圖3是用于構(gòu)成圖1所示線性致動(dòng)器的滑臺(tái)的分解透視圖；圖4是圖1所示線性致動(dòng)器的局部剖視平面圖；圖5是沿圖4中Ⅴ-Ⅴ線的垂直剖視圖；圖6是沿圖4中Ⅵ-Ⅵ線的縱向剖視圖；圖7是驅(qū)動(dòng)部件的改進(jìn)實(shí)施例的局部省略的縱向剖視圖，其中，僅有外部磁鐵設(shè)置在筒形件外側(cè)；圖8是驅(qū)動(dòng)部件的改進(jìn)實(shí)施例的局部省略的縱向剖視圖，其中，僅有內(nèi)部磁鐵設(shè)置在筒形件內(nèi)側(cè)；圖9是圖1所示線性致動(dòng)器的局部剖開的側(cè)視圖；圖10是支承件處于連接狀態(tài)的垂直剖視圖；圖11是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的線性致動(dòng)器的平面圖；圖12是沿圖11中Ⅻ-Ⅻ線的垂直剖視圖13是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的線性致動(dòng)器的局部省略的橫向剖視圖；圖14是現(xiàn)有技術(shù)的線性致動(dòng)器的局部剖視平面圖；圖15是另一種現(xiàn)有技術(shù)的線性致動(dòng)器的垂直剖視圖。
在圖1中，標(biāo)號(hào)10表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的線性致動(dòng)器。
線性致動(dòng)器10包括驅(qū)動(dòng)部件12、滑臺(tái)14、導(dǎo)軌16、一對(duì)端塊18a、18b和傳感器安裝導(dǎo)軌20，所述驅(qū)動(dòng)部件12基本上包括一個(gè)磁鐵無桿缸，所述滑臺(tái)14可在驅(qū)動(dòng)部件12的驅(qū)動(dòng)下沿直線進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述導(dǎo)軌16引導(dǎo)滑臺(tái)14沿直線運(yùn)動(dòng)，所述端塊分別與導(dǎo)軌16的兩端相聯(lián)，所述傳感器安裝導(dǎo)軌20分別固定到這對(duì)端塊18a、18b上，并大致平行于導(dǎo)軌16而設(shè)置。
如圖6所示，驅(qū)動(dòng)部件12包括筒形件26、活塞28和滑塊30，筒形件26具有位于其內(nèi)部并用作缸室的通孔22，筒形件26借助于分別安裝在其兩端的端蓋24而由這對(duì)端塊18a、18b進(jìn)行支承，活塞28由磁性材料制成，并可沿著筒形件26的通孔22滑動(dòng)，滑塊30環(huán)繞著筒形件26的外周面，并可與活塞28一起沿筒形件26的軸向運(yùn)動(dòng)。端蓋24上設(shè)有用于調(diào)節(jié)流經(jīng)通道的流體流速的孔32。
如圖2所示，每個(gè)端塊18a(18b)具有大致平行于筒形件26軸線的第一壓力流體入口/出口34a和大致垂直于筒形件26軸線的第二壓力流體入口/出口34b。
如圖6所示，耐磨環(huán)36和刮除器38分別沿軸向安裝在活塞28兩端的側(cè)部。第一磁軛包括8個(gè)由像鐵這樣的能吸引的元件制成的環(huán)形板40a-40h，并且外安裝在活塞28的外周面上。環(huán)形內(nèi)部磁鐵42a-42g分別介于相鄰的環(huán)形板40a-40h之間。
第二磁軛由像鐵這樣的能吸引的元件制成，其包括被分成多個(gè)單獨(dú)件的環(huán)形板44a-44h，并且內(nèi)安裝在滑塊30的內(nèi)周面上。環(huán)形外部磁鐵46a-46g分別介于相鄰的環(huán)形板44a-44h之間。在該結(jié)構(gòu)中，安裝在活塞28上的內(nèi)部磁鐵42a-42g和安裝在滑塊30上的外部磁鐵46a-46g相互面對(duì)，且筒形件26介于兩者之間。另外，內(nèi)部磁鐵42a-42g和外部磁鐵46a-46g的極性設(shè)置為相互吸引。
通過采用借助于第一磁軛而安裝在活塞28上的內(nèi)部磁鐵42a-42g和借助于第二磁軛而安裝在滑塊30上的外部磁鐵46a-46g來構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施例。但是，并不局限于此。如圖8所示，也可以僅有一個(gè)第二48，其由磁性元件整體形成，并連接到滑塊30上，而不設(shè)置外部磁鐵46a-46g。
這種結(jié)構(gòu)具有下述的優(yōu)點(diǎn)。也就是，通過減少部件的數(shù)目就可降低成本。另外，由于第二磁軛48和滑塊30形成一個(gè)整體，從而可減小滑塊30的外形尺寸。在圖8中，標(biāo)號(hào)50表示多個(gè)環(huán)形凹槽，這些環(huán)形凹槽沿第二磁軛48的軸向相互間隔預(yù)定的距離。
另外，如圖7所示，還可使活塞52通過磁性材料與第一磁軛形成一體，而不設(shè)置內(nèi)部磁鐵42a-42g。在這種結(jié)構(gòu)中，可通過減少部件的數(shù)目而降低成本。最好使活塞52形成多個(gè)環(huán)形凹槽54，這些環(huán)形凹槽沿軸向相互間隔預(yù)定的距離。
如圖3和5所示，滑臺(tái)14包括導(dǎo)塊58、返回通道形成件60、蓋件62和板形刮除器64，所述導(dǎo)塊58具有大致為U形的橫截面，并與一對(duì)側(cè)部部件56形成一個(gè)整體，該側(cè)部部件相互間隔預(yù)定的距離并相互面對(duì)，返回通道形成件60在行程方向上連接在導(dǎo)塊58的兩端，蓋件62與返回通道形成件60相連，板形刮除器64與蓋件62相連。
潤(rùn)滑件66包括多孔材料并浸漬有潤(rùn)滑油，其安裝在蓋件62的凹槽內(nèi)。潤(rùn)滑件66上設(shè)有大致為圓形的孔68和凸起72，孔68與筒形件26的外圓周面進(jìn)行滑動(dòng)接觸，凸起72與導(dǎo)軌16的滾動(dòng)槽70滑動(dòng)接觸(后面將進(jìn)行描述)?？?4分別貫穿刮除器64、蓋件62和返回通道形成件60。彈性件78安裝在孔74中(見圖4)，螺紋件76貼靠在彈性件78上，后面將進(jìn)行描述。
由于設(shè)置了潤(rùn)滑件66，潤(rùn)滑油就可施加在筒形件26的外圓周面和導(dǎo)軌16的滾動(dòng)槽70上。因此，就可降低滑臺(tái)14運(yùn)動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)阻力，并使其確保平穩(wěn)地運(yùn)動(dòng)。
在導(dǎo)塊58的平表面部分上設(shè)有4個(gè)工件安裝孔80。浮動(dòng)機(jī)構(gòu)82設(shè)置在工件安裝孔80之間，其吸收滑塊30沿筒形件26運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的任何偏移。
如圖4所示，浮動(dòng)機(jī)構(gòu)82包括一對(duì)長(zhǎng)孔84a、84b和一對(duì)柱狀螺栓86a、86b，該長(zhǎng)孔位于導(dǎo)塊58的平表面部分上，且每一個(gè)長(zhǎng)孔都在大致垂直于導(dǎo)塊58行程方向的方向上具有一個(gè)較大直徑，該螺栓的第一端部螺紋緊固在滑塊30上，其第二端部與長(zhǎng)孔84a、84b松配合。
借助于螺紋緊固在滑塊30上的螺栓86a、86b，將沿筒形件26運(yùn)動(dòng)的滑塊30的直線運(yùn)動(dòng)傳遞給導(dǎo)塊58，從而使活塞28、滑塊30和導(dǎo)塊58一起運(yùn)動(dòng)。換句話說，根據(jù)螺栓86a、86b相對(duì)于長(zhǎng)孔84a、84b的嚙合作用，滑塊30的直線運(yùn)動(dòng)就傳遞給導(dǎo)塊58，其中，滑塊30和導(dǎo)塊58沒有相互連接。
因此，如果不能相對(duì)于用作循環(huán)運(yùn)動(dòng)軌道的滾動(dòng)槽70、96(后面將進(jìn)行描述)而完全保持平行精度時(shí)，長(zhǎng)孔84a、84b和連接到滑塊30上的螺栓86a、86b之間的嚙合作用就可吸收掉當(dāng)滑塊30沿筒形件26運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的任何偏移。因此，就可平穩(wěn)地輸送未示出的工件。
調(diào)節(jié)滑臺(tái)14行程量的螺紋件76擰在各端塊18a、18b的角部。通過增大或減小螺紋件76的旋入量就可調(diào)節(jié)滑臺(tái)14的行程量。
導(dǎo)軌16包括長(zhǎng)的柱狀件。如圖5所示，導(dǎo)軌16包括凹槽88、一對(duì)滾動(dòng)槽70和凸緣92，凹槽88具有半圓形的橫截面，且在其上表面部分沿縱向延伸，每個(gè)滾動(dòng)槽具有圓弧形的橫截面，且相對(duì)于彼此相對(duì)的側(cè)部56而沿縱向延伸，凸緣92沿縱向延伸，且支承件90與其相配合，這將在后面描述。設(shè)置在下側(cè)的筒形件26的近似一半的部分安裝成面向具有半圓形橫截面的凹槽88的內(nèi)部。凹槽88和筒形件26之間形成預(yù)定的間隙。
當(dāng)為導(dǎo)軌16提供凹槽88且筒形件26安裝成面向凹槽88時(shí)，就可獲得如下的優(yōu)點(diǎn)可在高度方向上減小整個(gè)裝置的尺寸。
導(dǎo)軌16面向凹槽94的內(nèi)部，凹槽94由導(dǎo)塊58的這對(duì)相互面對(duì)的側(cè)部56構(gòu)成。因此，就可在寬度方向上將導(dǎo)軌16的尺寸(大致垂直于軸線的方向上的尺寸)相對(duì)于導(dǎo)塊58的這對(duì)側(cè)部56之間的尺寸而設(shè)置得較小。
在此結(jié)構(gòu)中，在滾動(dòng)槽96與滾動(dòng)槽70之間可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝有多個(gè)球98，滾動(dòng)槽96位于導(dǎo)塊58的側(cè)部56上，而滾動(dòng)槽70位于導(dǎo)軌16上。滾動(dòng)槽70、96和通孔100形成循環(huán)運(yùn)行軌道，通孔100貫穿導(dǎo)塊58的側(cè)部56。
導(dǎo)軌16可通過螺栓104固定在另一個(gè)部件106上，所述螺栓104插入到一對(duì)連接通孔102中(見圖4)。另外，如圖10所示，導(dǎo)軌16可通過一對(duì)支承件90固定在另一部件106上，所述支承件90與凸緣92相配合。
兩條傳感器安裝長(zhǎng)孔108設(shè)置在傳感器安裝導(dǎo)軌20的一側(cè)表面上，它們大致沿軸向相互平行，且每條孔都具有圓弧形的橫截面。在位于相對(duì)側(cè)的另一側(cè)表面上沿軸向設(shè)有三角形橫截面的凹槽110。磁鐵114通過安裝件112由導(dǎo)塊58支承著并面向凹槽110。通過未示出的安裝在傳感器安裝長(zhǎng)孔108上的傳感器，通過檢測(cè)與導(dǎo)塊58一起運(yùn)動(dòng)的磁鐵114的磁場(chǎng)，就可檢測(cè)出滑臺(tái)14的位置。
如圖4所示，沿軸向延伸的通道116設(shè)置在傳感器安裝導(dǎo)軌20的內(nèi)側(cè)。通道116可借助于管螺栓120而與分別設(shè)置在端塊18a、18b上的壓力流體入口/出口34b聯(lián)通，管螺栓120安裝在一對(duì)分別設(shè)置在傳感器安裝長(zhǎng)孔108下側(cè)的孔中。在圖2和4中，標(biāo)號(hào)122表示密封環(huán)。
在此結(jié)構(gòu)中，管螺栓120具有兩種作用，即，使傳感器安裝導(dǎo)軌20連接到端塊18a、18b上，以及通過位于管螺栓120上的聯(lián)通通道124而使端塊18a、18b的第二壓力流體入口/出口34b與傳感器安裝導(dǎo)軌20的通道116相聯(lián)通。因此，通過在傳感器安裝導(dǎo)軌20上形成通道116來使壓力流體流過，就可提高引導(dǎo)管流的方向的自由度。另外，不必將管子分別連接到這對(duì)端塊18a、18b上，而將管子連接到任何一個(gè)端塊18a(18b)上就足夠了。因此，簡(jiǎn)化了管路結(jié)構(gòu)。
設(shè)置在傳感器安裝導(dǎo)軌20上的通道116的兩端分別通過鋼球126以氣密的方式進(jìn)行封閉。
上面所描述的是本發(fā)明實(shí)施例的線性致動(dòng)器10的基本結(jié)構(gòu)。下面將對(duì)其工作過程、作用和效果進(jìn)行描述。
由未示出的壓力流體源提供的壓力流體(例如，壓縮空氣)流過第一壓力流體入口/出口34a，并流入用作缸室的筒形件26的通孔22中。在流入筒形件26的通孔22中的壓力流體作用下，活塞28受壓。多個(gè)內(nèi)部磁鐵42a-42g和活塞28借助于由環(huán)形板40a-40h組成的第一磁軛而沿筒形件26的通孔22一起運(yùn)動(dòng)。在此過程中，在通過第一磁軛而安裝到活塞28上的內(nèi)部磁鐵42a-42g的磁場(chǎng)作用下，外部磁鐵46a-46g被吸引。支承外部磁鐵46a-46g的滑塊30與活塞28一起運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)滑塊30沿筒形件26運(yùn)動(dòng)時(shí)，安裝在導(dǎo)軌16與導(dǎo)塊58的側(cè)部56之間的多個(gè)球98沿用作循環(huán)運(yùn)行軌道的滾動(dòng)槽70、96滾動(dòng)。因此，對(duì)導(dǎo)塊58進(jìn)行了導(dǎo)向作用。滑塊30的直線運(yùn)動(dòng)通過螺栓86a、86b傳遞給導(dǎo)塊58。因此，活塞28、滑塊30和導(dǎo)塊58一起沿直線運(yùn)動(dòng)。從而使滑臺(tái)14保持往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，導(dǎo)軌16面向由導(dǎo)塊58的這對(duì)相互面對(duì)的側(cè)部56所構(gòu)成的凹槽94的內(nèi)部。因此，與圖14和15所示的現(xiàn)有技術(shù)相比，導(dǎo)軌16寬度方向的尺寸(大致垂直于軸線方向的尺寸)可設(shè)定得較小。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，可減小整個(gè)裝置的重量，并可獲得較輕的重量。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，可設(shè)定導(dǎo)軌16寬度方向的尺寸而不受球98滾動(dòng)的運(yùn)行軌道直徑A尺寸的影響。因此，進(jìn)一步減小了導(dǎo)軌16寬度方向的尺寸。在本發(fā)明的實(shí)施例中，導(dǎo)軌16寬度方向的尺寸可根據(jù)筒形件26的外徑和兩倍于導(dǎo)軌16連接孔102直徑的尺寸來進(jìn)行設(shè)定。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，當(dāng)滑臺(tái)14沿筒形件26運(yùn)動(dòng)時(shí)，筒形件26與滾動(dòng)槽70、96之間平行度的任何偏差都可通過與滑塊30相連的螺栓86a、86b與位于導(dǎo)塊58上的長(zhǎng)孔84a、84b之間的嚙合作用來吸收。因此，可使工件平穩(wěn)地運(yùn)動(dòng)。
也就是，當(dāng)筒形件26的軸線與滾動(dòng)槽70、96的軸線之間不能達(dá)到平行度要求時(shí)，在滾動(dòng)槽70、96的導(dǎo)向作用下，在沿筒形件26運(yùn)動(dòng)的滑塊30中就產(chǎn)生偏差。在此情況下，根據(jù)螺栓86a、86b相對(duì)于長(zhǎng)孔84a、84b的嚙合作用，使滑塊30和螺栓86a、86b一起沿寬度方向產(chǎn)生微小距離的運(yùn)動(dòng)，從而使在基本上為水平的平面內(nèi)沿大致垂直于滑臺(tái)14運(yùn)動(dòng)方向的寬度方向上所產(chǎn)生的偏差得以消除。
根據(jù)螺栓86a、86b相對(duì)于長(zhǎng)孔84a、84b的嚙合動(dòng)作，使滑塊30和螺栓86a、86b一起產(chǎn)生豎直方向的微小運(yùn)動(dòng)，從而使大致沿滑塊30的豎直方向(豎直向上和向下的方向)上所產(chǎn)生的偏差得以消除。
因此，即使當(dāng)滑塊30沿筒形件26作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生偏差時(shí)，也可平穩(wěn)地輸送工件。因此，當(dāng)安裝線性致動(dòng)器10時(shí)，不必使筒形件26的軸線和滾動(dòng)槽70、96的軸線達(dá)到完全平行。從而簡(jiǎn)化了安裝步驟，降低了生產(chǎn)成本。
另外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，管流通道116設(shè)置在傳感器安裝導(dǎo)軌20上。因此，可方便地進(jìn)行管道操作，并可有效地獲得裝管空間。
圖11和12顯示了本發(fā)明另一實(shí)施例的線性致動(dòng)器。在下面所描述的實(shí)施例中，與上述實(shí)施例中相同的部件用相同的標(biāo)號(hào)表示，并不再詳細(xì)描述。
另一個(gè)實(shí)施例的線性致動(dòng)器200的特征在于第一驅(qū)動(dòng)部件204和第二驅(qū)動(dòng)部件206基本上包括磁鐵無桿缸，兩者大致相互平行，并在一對(duì)端塊202a、202b之間相互間隔預(yù)定的距離。第一驅(qū)動(dòng)部件204和第二驅(qū)動(dòng)部件206中的每一個(gè)都以與上述實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)部件12相同的方式構(gòu)成，這里將不再詳細(xì)描述。
在另一個(gè)實(shí)施例的線性致動(dòng)器200中，第一驅(qū)動(dòng)部件204和第二驅(qū)動(dòng)部件206大致相互平行。因此，就可得到下述優(yōu)點(diǎn)使滑臺(tái)208運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力大約可增加到兩倍。另外，可增大沿滾動(dòng)方向的力矩。
圖13顯示了本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的線性致動(dòng)器300。
又一實(shí)施例的線性致動(dòng)器300的特征在于分別為一對(duì)端塊302a、302b提供了氣墊機(jī)構(gòu)304。分別為這對(duì)端塊302a、302b設(shè)置的氣墊機(jī)構(gòu)304以相同的方式構(gòu)成。因此，下面僅對(duì)其中一個(gè)進(jìn)行詳細(xì)描述，另一個(gè)就不再進(jìn)行描述了。
每個(gè)氣墊機(jī)構(gòu)304包括一對(duì)桿件308中的一個(gè)、密封件314、排出口316和調(diào)節(jié)裝置318，這對(duì)桿件308基本上同軸地連接到活塞306的兩端，并與活塞306一起運(yùn)動(dòng)，密封件314安裝在桿件308外圓周面上所形成的環(huán)形槽中，并通過與筒形件310通孔312的內(nèi)圓周面滑動(dòng)接觸來實(shí)現(xiàn)其密封作用，排出口316設(shè)置在端塊302a上，并可將通孔312內(nèi)的空氣排到外部，調(diào)節(jié)裝置318設(shè)置在靠近排出口316的部分上，當(dāng)筒形件310中的空氣排到外部時(shí)，其可減小移動(dòng)量。
調(diào)節(jié)裝置318具有用于調(diào)節(jié)排量的調(diào)節(jié)口322、單向閥324、調(diào)節(jié)件326和閥件328，單向閥324用于阻擋沒有通過調(diào)節(jié)口322的空氣流，調(diào)節(jié)件326用于調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)口322的開口面積，調(diào)節(jié)件326安裝在閥件328內(nèi)。調(diào)節(jié)口322通過聯(lián)通通道330而與排出口316聯(lián)通。在此結(jié)構(gòu)中，還可采用未示出的固定調(diào)節(jié)式機(jī)構(gòu)來代替可變調(diào)節(jié)式機(jī)構(gòu)，在可變調(diào)節(jié)式機(jī)構(gòu)中，調(diào)節(jié)口322的開口面積通過使用調(diào)節(jié)件326的第一端部來進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在端塊302a的孔中安裝有一對(duì)密封環(huán)320a、320b，排出口316介于兩者之間。
下面將對(duì)氣墊機(jī)構(gòu)304的工作過程進(jìn)行描述。當(dāng)桿件308沿筒形件310的通孔312與活塞306一起向第一位移終端位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，在安裝到桿件308外圓周面上的密封件314通過排出口316位置之前，也就是通過圖13所示的雙點(diǎn)劃線C所表示的位置之前，留在筒形件310通孔312內(nèi)的空氣就基本上從排出口316排到外部。
在活塞306進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)而使桿件308的密封件314通過排出口316之后，密封件314與筒形件310的通孔312的內(nèi)圓周面滑動(dòng)接觸從而就實(shí)現(xiàn)了密封。因此，就避免了留在通孔312中的空氣由排出口316直接排出。
也就是，在桿件308的密封件314通過排出口316之后，根據(jù)相對(duì)于調(diào)節(jié)件326第一端部的間距，就可通過調(diào)節(jié)口322來調(diào)節(jié)留在通孔312中的空氣壓力?？諝馔ㄟ^聯(lián)通通道330從排出口316排到外部。
因此，在密封件314通過排出口316之后，也就是，直到密封件314通過雙點(diǎn)劃線C的位置而到達(dá)位移終點(diǎn)位置時(shí)，空氣才經(jīng)調(diào)節(jié)裝置318排到外部，且流經(jīng)調(diào)節(jié)裝置318的空氣流速是可調(diào)節(jié)的。因此，就實(shí)現(xiàn)了緩沖作用。
當(dāng)如上所述設(shè)置氣墊機(jī)構(gòu)304時(shí)，就可減輕在滑臺(tái)14位移終點(diǎn)位置所產(chǎn)生的沖擊，降低沖擊噪音，并可使滑臺(tái)14平穩(wěn)地作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。在氣墊機(jī)構(gòu)304中，在位移終點(diǎn)位置處，吸收滑臺(tái)14動(dòng)能的能力增大。因此，可以高速地輸送重載工件。而且，也抑制了緩沖時(shí)產(chǎn)生的粉塵。因此，這種線性致動(dòng)器可用于要求干凈的環(huán)境中。
權(quán)利要求
1．一種線性致動(dòng)器，其包括驅(qū)動(dòng)部件(12、204、206)；在所述驅(qū)動(dòng)部件(12、204、206)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的滑臺(tái)(14、208)；用于沿直線引導(dǎo)所述滑臺(tái)(14、208)的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)；以及分別連接到所述驅(qū)動(dòng)部件(12、204、206)的第一端部和第二端部的一對(duì)端塊(18a、18b、202a、202b、302a、302b)，其中所述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌(16)，所述導(dǎo)軌安裝在所述滑臺(tái)(14、208)的凹槽(94)中，且其兩個(gè)端部分別與所述的這對(duì)端塊(18a、18b、202a、202b、302a、302b)相連，所述導(dǎo)軌(16)沿大致垂直于所述滑臺(tái)(14、208)運(yùn)動(dòng)方向的寬度方向上的尺寸小于所述滑臺(tái)(14、208)的寬度。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性致動(dòng)器，其中，所述驅(qū)動(dòng)部件(12、204、206)包括磁鐵無桿缸，所述無桿缸包括筒形件(26、310)、活塞(28、306)、內(nèi)部磁鐵(42a-42g)、滑塊(30)和外部磁鐵(46a-46g)，所述筒形件連接在所述的這對(duì)端塊(18a、18b、202a、202b、302a、302b)之間，所述活塞用于在所供給的壓力流體作用下沿所述筒形件(26、310)的通孔(22、312)滑動(dòng)，所述內(nèi)部磁鐵安裝在所述活塞(28、306)上，所述滑塊安裝在所述筒形件(26、310)的外部，所述外部磁鐵安裝在所述滑塊(30)上。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的線性致動(dòng)器，其中，所述筒形件(26、310)設(shè)置在凹槽(88)中，并沿所述凹槽(88)設(shè)置，所述凹槽沿所述導(dǎo)軌(16)的軸向延伸，并具有半圓形橫截面。
4．根據(jù)權(quán)利要求2所述的線性致動(dòng)器，其中，所述滑臺(tái)(14、208)設(shè)有浮動(dòng)機(jī)構(gòu)(82)，所述浮動(dòng)機(jī)構(gòu)用于分別吸收所述滑塊(30)在基本上為水平的平面內(nèi)沿基本垂直于所述運(yùn)動(dòng)方向的方向上的微小運(yùn)動(dòng)以及所述滑塊(30)沿基本豎直向上和向下的方向上的微小運(yùn)動(dòng)。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的線性致動(dòng)器，其中，所述滑臺(tái)(14、208)包括導(dǎo)塊(58)，所述導(dǎo)塊設(shè)有一對(duì)相互面對(duì)的側(cè)部(56)，所述浮動(dòng)機(jī)構(gòu)(82)具有長(zhǎng)孔(84a、84b)和螺栓(86a、86b)，所述長(zhǎng)孔貫穿所述導(dǎo)塊(58)，所述螺栓與所述滑塊(30)相連，并與所述長(zhǎng)孔(84a、84b)相配合。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性致動(dòng)器，其中，所述驅(qū)動(dòng)部件包括第一驅(qū)動(dòng)部件(204)和第二驅(qū)動(dòng)部件(206)，上述兩者相互間隔預(yù)定的距離，并基本上相互平行，上述第一驅(qū)動(dòng)部件(204)和第二驅(qū)動(dòng)部件(206)中的每一個(gè)都包括磁鐵無桿缸。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性致動(dòng)器，其中，傳感器安裝導(dǎo)軌(20)與所述這對(duì)端塊(18a、18b、202a、202b、302a、302b)相連，所述傳感器安裝導(dǎo)軌設(shè)有用于安裝傳感器的長(zhǎng)孔(108)。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的線性致動(dòng)器，其中，所述傳感器安裝導(dǎo)軌(20)設(shè)有流體通道(116)，所述流體通道與所述這對(duì)端塊(18a、18b、202a、202b、302a、302b)所形成的壓力流體入口/出口(34a、34b)聯(lián)通，并沿軸向延伸。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性致動(dòng)器，其中，為所述的這對(duì)端塊(302a、302b)中的每一個(gè)設(shè)置有用于在所述滑臺(tái)(14、208)的位移終點(diǎn)位置處吸收任何沖擊的緩沖機(jī)構(gòu)(304)。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的線性致動(dòng)器，其中，所述緩沖機(jī)構(gòu)包括氣墊機(jī)構(gòu)(304)，活塞(306)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過調(diào)節(jié)要排到筒形件(310)外部的空氣的流速來實(shí)現(xiàn)緩沖。
11．根據(jù)權(quán)利要求2所述的線性致動(dòng)器，其中，所述滑臺(tái)(14、208)設(shè)有潤(rùn)滑件(66)和凸起(72)，所述潤(rùn)滑件設(shè)有用于與所述筒形件(26、310)外圓周面滑動(dòng)接觸的孔(68)，所述凸起與所述導(dǎo)軌(16)的滾動(dòng)槽(70)滑動(dòng)接觸，所述潤(rùn)滑件(66)包括浸漬潤(rùn)滑油的多孔材料。
全文摘要
一種線性致動(dòng)器,其包括:由磁鐵無桿缸構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)部件(12)、在驅(qū)動(dòng)部件(12)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的滑臺(tái)(14)、用于沿直線引導(dǎo)滑臺(tái)(14)的導(dǎo)軌(16)以及分別連接到驅(qū)動(dòng)部件(12)的第一端部和第二端部的一對(duì)端塊(18a、18b),其中:導(dǎo)軌(16)安裝在滑臺(tái)(14)的凹槽(94)中,導(dǎo)軌(16)沿大致垂直于滑臺(tái)(14)運(yùn)動(dòng)方向的寬度方向上的尺寸小于滑臺(tái)(14)的寬度。
文檔編號(hào)F15B15/00GK1309246SQ0110461
公開日2001年8月22日 申請(qǐng)日期2001年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月18日
發(fā)明者佐藤俊夫, 宮崎省吾, 上野成央 申請(qǐng)人:Smc株式會(huì)社