一種帶電磁補(bǔ)償?shù)暮懔敵鰵飧⊙b置制造方法
【專利摘要】一種帶電磁補(bǔ)償?shù)暮懔敵鰵飧⊙b置，包括輸出氣缸、磁動(dòng)裝置；所述輸出氣缸包括活塞、活塞桿、缸筒、端蓋、缸筒蓋、進(jìn)氣套，進(jìn)氣套包含第一進(jìn)氣套和第二進(jìn)氣套；所述磁動(dòng)裝置包括長行程動(dòng)圈、激振器鐵芯；所述活塞桿連接活塞，所述活塞套裝在缸筒內(nèi)，所述缸筒兩端分別套裝端蓋和缸筒蓋，所述活塞桿穿過缸筒蓋，所述第一進(jìn)氣套套裝在缸筒上，所述第二進(jìn)氣套套裝在缸筒蓋上；所述激振器鐵芯通過固定座安裝在缸筒上，所述長行程動(dòng)圈通過連接桿與活塞桿固接，所述長行程動(dòng)圈套裝在激振器鐵芯上；本實(shí)用新型通過差壓傳感器可測量缸筒內(nèi)氣壓變化值，再反饋給磁動(dòng)裝置對(duì)輸出力值進(jìn)行補(bǔ)償，可實(shí)現(xiàn)高精度的恒力輸出，且無氣管擾動(dòng)影響、氣膜形成更穩(wěn)定。
【專利說明】 一種帶電磁補(bǔ)償?shù)暮懔敵鰵飧⊙b置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及恒力輸出裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)其不同的應(yīng)用環(huán)境及應(yīng)用要求，恒力輸出有多種結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法。動(dòng)態(tài)恒力輸出是指將一個(gè)恒定的力值加載在動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)工件上。
[0003]通過砝碼與目標(biāo)工件吊掛是最為簡單和常用的施加恒力的方法，由于砝碼質(zhì)量恒定，所以作用在目標(biāo)工件上的力保持不變，但是當(dāng)目標(biāo)工件做加速或減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，砝碼會(huì)因自身慣性力的影響而產(chǎn)生一個(gè)作用在目標(biāo)工件上的附加力，且砝碼質(zhì)量越大影響越大，因此這種方法只適用于目標(biāo)工件低速或勻速運(yùn)動(dòng)的場合。力矩電機(jī)、液壓氣缸等也常被應(yīng)用于恒力輸出領(lǐng)域。如專利申請(qǐng)?zhí)枮?01120495617.7的“恒力輸出的液壓裝置”就公布了一種通過PLC控制器、電磁比例閥、壓力傳感器輸出精確力值的液壓裝置，但是此裝置中壓力傳感器安裝在液壓裝置的輸出端，壓力傳感器處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此會(huì)影響測量值的精確度。氣浮無摩擦氣缸在實(shí)現(xiàn)超精密恒力輸出控制、微壓動(dòng)作控制中得到廣泛應(yīng)用，活塞與缸筒間通過氣體潤滑不存在摩擦力，因此作用在活塞上的力與活塞的橫截面積和缸筒內(nèi)的氣壓大小有關(guān)；專利申請(qǐng)?zhí)枮?01110072339.9的“帶有氣浮軸承的無摩擦氣缸”公布了一種氣浮無摩擦氣缸，由于其活塞桿上連接進(jìn)氣管道，會(huì)對(duì)輸出的力值產(chǎn)生影響；再者氣體的響應(yīng)速度慢，缸筒內(nèi)活塞運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的體積變化會(huì)導(dǎo)致氣壓瞬變，引起輸出恒力的波動(dòng)，因此，氣浮無摩擦氣缸一般用來實(shí)現(xiàn)動(dòng)作輸出，恒壓控制比較困難，難以保證輸出力值的恒定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有恒力輸出裝置中輸出力值難以保持恒定、傳感器測量不夠精準(zhǔn)、恒力輸出精度不高等問題，本實(shí)用新型提供一種輸出力值精確、穩(wěn)定性好、帶電磁補(bǔ)償?shù)暮懔敵鰵飧⊙b置。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種帶電磁補(bǔ)償?shù)暮懔敵鰵飧⊙b置,包括輸出氣缸、磁動(dòng)裝置；所述輸出氣缸包括活塞、活塞桿、缸筒、端蓋、缸筒蓋、進(jìn)氣套，其中所述進(jìn)氣套包含第一進(jìn)氣套和第二進(jìn)氣套；所述磁動(dòng)裝置包括長行程動(dòng)圈、激振器鐵芯。
[0007]所述活塞桿連接活塞，所述活塞套裝在缸筒內(nèi)且和缸筒壁間存有極小間隙，所述缸筒兩端分別套裝端蓋和缸筒蓋，所述活塞桿穿過缸筒蓋且和缸筒蓋內(nèi)壁間存有極小間隙；所述第一進(jìn)氣套套裝在缸筒上，所述第二進(jìn)氣套套裝在缸筒蓋上。
[0008]所述激振器鐵芯通過固定座安裝在缸筒上，所述長行程動(dòng)圈通過連接桿與活塞桿固接，所述長行程動(dòng)圈套裝在激振器鐵芯上。
[0009]所述第一進(jìn)氣套和缸筒間留有間隙形成第一儲(chǔ)氣腔，所述第一進(jìn)氣套上設(shè)有第一進(jìn)氣口，所述第一進(jìn)氣口與第一儲(chǔ)氣腔相通。所述第二進(jìn)氣套和缸筒蓋間留有間隙形成第二儲(chǔ)氣腔，所述第二進(jìn)氣套上設(shè)有第二進(jìn)氣口，所述第二進(jìn)氣口與第二儲(chǔ)氣腔相通。[0010]所述缸筒沿圓周均布第一徑向節(jié)流孔，所述第一徑向節(jié)流孔與第一儲(chǔ)氣腔相通，所述第一徑向節(jié)流孔沿軸向方向至少有兩組，所述第一徑向節(jié)流孔內(nèi)安裝節(jié)流塞。
[0011]所述缸筒蓋上沿圓周均布第二徑向節(jié)流孔，所述第二徑向節(jié)流孔與第二儲(chǔ)氣腔相通，所述第二徑向節(jié)流孔沿軸向方向至少有兩組，所述第二徑向節(jié)流孔內(nèi)安裝節(jié)流塞。
[0012]所述活塞上設(shè)有第一卸壓槽，所述第一卸壓槽包含活塞中心的軸向盲孔、活塞外圓柱面上的第一凹槽、第一凹槽內(nèi)的第一徑向通孔；所述第一徑向通孔與軸向盲孔相通，所述第一凹槽至少有兩組且位于活塞的兩端。
[0013]所述活塞桿中心開有軸向通孔形成卸氣孔，所述卸氣孔與活塞中心的軸向盲孔相通。
[0014]所述缸筒蓋上設(shè)有第二卸壓槽，所述第二卸壓槽包含缸筒蓋內(nèi)壁上的第二凹槽、第二凹槽內(nèi)的第二徑向通孔；所述第二徑向通孔與外界大氣相通。
[0015]所述端蓋上設(shè)有進(jìn)氣孔，所述缸筒蓋上設(shè)有出氣孔；所述進(jìn)氣孔通過氣管連接差壓傳感器和大儲(chǔ)氣罐，所述大儲(chǔ)氣罐內(nèi)儲(chǔ)存恒壓氣體。
[0016]所述端蓋與缸筒之間、缸筒與第一進(jìn)氣套之間、缸筒蓋與缸筒之間、缸筒蓋與第二進(jìn)氣套之間均采用O型圈密封。
[0017]進(jìn)一步，所述活塞亦可連接雙活塞桿形成雙作用氣缸。
[0018]本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路表現(xiàn)在:
[0019]由于活塞橫截面積一定，所以只要保證進(jìn)入到缸筒內(nèi)腔的氣體壓力恒定，則可保證輸出的力值恒定。但是活塞移動(dòng)引起腔體容積變化，氣體補(bǔ)償存在一定的滯后性，從而引起氣壓瞬變，導(dǎo)致輸出力波動(dòng)。因此，本實(shí)用新型增加了磁動(dòng)裝置和儲(chǔ)氣罐；利用儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存恒定壓力，相當(dāng)于增大了缸筒進(jìn)氣腔的容積，提高了恒力輸出的穩(wěn)定性；當(dāng)輸出氣缸內(nèi)氣壓由于容積變化產(chǎn)生改變時(shí)，通過差壓傳感器可測量缸筒內(nèi)氣壓變化值，再反饋給磁動(dòng)裝置對(duì)輸出力值進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)一步提高了恒力輸出的精度。磁動(dòng)裝置由長行程動(dòng)圈和激振器鐵芯組成，長行程動(dòng)圈通過連接桿與活塞桿固接，可為活塞桿提供非接觸的電磁力，通過電磁補(bǔ)償，還可以抑制慣性力的影響，實(shí)現(xiàn)精確的、高速的恒力輸出。
[0020]缸筒和缸筒蓋上分別設(shè)有徑向節(jié)流孔，徑向節(jié)流孔外套有進(jìn)氣套，高壓氣體從進(jìn)氣套上的進(jìn)氣口進(jìn)入，通過徑向節(jié)流孔在活塞與缸筒之間、活塞桿與缸筒蓋之間形成氣膜，為活塞提供支撐和潤滑；活塞不受進(jìn)氣管路的影響，進(jìn)氣方式簡單，穩(wěn)定性好。
[0021]活塞和缸筒蓋上均設(shè)有卸壓槽，卸壓槽與外界大氣相通，在氣膜形成的間隙內(nèi)形成常壓區(qū)，使間隙內(nèi)存在壓力梯度，促進(jìn)穩(wěn)定氣膜的形成，承載能力好；缸筒上的徑向節(jié)流孔位于缸筒的中部位置，活塞有一定的長度，在活塞移動(dòng)過程中，可保證缸筒上的徑向節(jié)流孔始終在其運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)；
[0022]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:無氣管擾動(dòng)影響、氣膜形成更穩(wěn)定、可實(shí)現(xiàn)高精度恒力輸出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是一種帶電磁補(bǔ)償?shù)暮懔敵鰵飧⊙b置示意圖
[0024]圖2是激振器鐵芯示意圖【具體實(shí)施方式】
[0025]結(jié)合圖1?2，一種帶電磁補(bǔ)償?shù)暮懔敵鰵飧⊙b置，包括輸出氣缸、磁動(dòng)裝置；輸出氣缸包括活塞5、活塞桿17、缸筒4、端蓋1、缸筒蓋12、進(jìn)氣套；所述磁動(dòng)裝置包括長行程動(dòng)圈26、激振器鐵芯25。
[0026]活塞5套裝在缸筒4內(nèi)且和缸筒壁間存有極小間隙，缸筒4兩端分別套裝端蓋I和缸筒蓋12，活塞桿17連接活塞5，活塞桿17穿過缸筒蓋12且和缸筒蓋內(nèi)壁間存有極小間隙；端蓋I上設(shè)有進(jìn)氣孔2，缸筒蓋12上設(shè)有出氣孔11 ;進(jìn)氣孔2通過氣管連接差壓傳感器和大儲(chǔ)氣罐，大儲(chǔ)氣罐內(nèi)儲(chǔ)存恒壓氣體。
[0027]激振器鐵芯25有兩個(gè)且通過固定座24平行安裝在缸筒4上，長行程動(dòng)圈26有兩個(gè)且通過連接桿27與活塞桿17固接，長行程動(dòng)圈26套裝在激振器鐵芯25上。
[0028]進(jìn)氣套包含第一進(jìn)氣套7和第二進(jìn)氣套14，第一進(jìn)氣套7套裝在缸筒4上，第二進(jìn)氣套14套裝在缸筒蓋12上，第一進(jìn)氣套7和缸筒4間留有間隙形成第一儲(chǔ)氣腔22，第二進(jìn)氣套和缸筒蓋間留有間隙形成第二儲(chǔ)氣腔20，第一進(jìn)氣套7上設(shè)有第一進(jìn)氣口 8，第一進(jìn)氣口 8與第一儲(chǔ)氣腔相通22，第二進(jìn)氣套14上設(shè)有第二進(jìn)氣口 16，第二進(jìn)氣口 16與第二儲(chǔ)氣腔20相通。
[0029]缸筒4沿圓周均布第一徑向節(jié)流孔9，第一徑向節(jié)流孔9沿軸向方向有兩組，第一徑向節(jié)流孔9與第一儲(chǔ)氣腔22相通；缸筒蓋12沿圓周均布第二徑向節(jié)流孔15，第二徑向節(jié)流孔15沿軸向方向有兩組，第二徑向節(jié)流孔15與第二儲(chǔ)氣腔20相通；第一徑向節(jié)流孔9和第二徑向節(jié)流孔15內(nèi)均安裝有節(jié)流塞。
[0030]活塞上設(shè)有第一卸壓槽，第一卸壓槽包含活塞中心的軸向盲孔23、活塞外圓柱面上的第一凹槽10、第一凹槽10內(nèi)的第一徑向通孔6 ;第一徑向通孔6與軸向盲孔23相通，第一凹槽10有兩組且位于活塞的兩端；活塞桿17中心開有軸向通孔形成卸氣孔18，卸氣孔18與活塞中心的軸向盲孔23相通；缸筒蓋12上設(shè)有第二卸壓槽，第二卸壓槽包含缸筒蓋內(nèi)壁上的第二凹槽21、第二凹槽內(nèi)的第二徑向通孔13 ;第二徑向通孔13與外界大氣相通。
[0031]端蓋I與缸筒4之間、缸筒4與第一進(jìn)氣套7之間、缸筒蓋12與缸筒4之間、缸筒蓋12與第二進(jìn)氣套14之間均采用O型圈3密封。
[0032]進(jìn)一步，活塞5亦可連接雙活塞桿形成雙作用氣缸。
【權(quán)利要求】
1.一種帶電磁補(bǔ)償?shù)暮懔敵鰵飧⊙b置，其特征在于:包括輸出氣缸、磁動(dòng)裝置；所述輸出氣缸包括活塞、活塞桿、缸筒、端蓋、缸筒蓋、進(jìn)氣套，其中所述進(jìn)氣套包含第一進(jìn)氣套和第二進(jìn)氣套；所述磁動(dòng)裝置包括長行程動(dòng)圈、激振器鐵芯； 所述活塞桿連接活塞，所述活塞套裝在缸筒內(nèi)且和缸筒壁間存有極小間隙，所述缸筒兩端分別套裝端蓋和缸筒蓋，所述活塞桿穿過缸筒蓋且和缸筒蓋內(nèi)壁間存有極小間隙；所述第一進(jìn)氣套套裝在缸筒上，所述第二進(jìn)氣套套裝在缸筒蓋上； 所述激振器鐵芯通過固定座安裝在缸筒上，所述長行程動(dòng)圈通過連接桿與活塞桿固接，所述長行程動(dòng)圈套裝在激振器鐵芯上； 所述第一進(jìn)氣套和缸筒間留有間隙形成第一儲(chǔ)氣腔，所述第一進(jìn)氣套上設(shè)有第一進(jìn)氣口，所述第一進(jìn)氣口與第一儲(chǔ)氣腔相通；所述第二進(jìn)氣套和缸筒蓋間留有間隙形成第二儲(chǔ)氣腔，所述第二進(jìn)氣套上設(shè)有第二進(jìn)氣口，所述第二進(jìn)氣口與第二儲(chǔ)氣腔相通； 所述缸筒沿圓周均布第一徑向節(jié)流孔，所述第一徑向節(jié)流孔與第一儲(chǔ)氣腔相通，所述第一徑向節(jié)流孔沿軸向方向至少有兩組，所述第一徑向節(jié)流孔內(nèi)安裝節(jié)流塞； 所述缸筒蓋上沿圓周均布第二徑向節(jié)流孔，所述第二徑向節(jié)流孔與第二儲(chǔ)氣腔相通，所述第二徑向節(jié)流孔沿軸向方向至少有兩組，所述第二徑向節(jié)流孔內(nèi)安裝節(jié)流塞； 所述活塞上設(shè)有第一卸壓槽，所述第一卸壓槽包含活塞中心的軸向盲孔、活塞外圓柱面上的第一凹槽、第一凹槽內(nèi)的第一徑向通孔；所述第一徑向通孔與軸向盲孔相通，所述第一凹槽至少有兩組且位于活塞的兩端； 所述活塞桿中心開有軸向通孔形成卸氣孔，所述卸氣孔與活塞中心的軸向盲孔相通；所述缸筒蓋上設(shè)有第二卸壓槽，所述第二卸壓槽包含缸筒蓋內(nèi)壁上的第二凹槽、第二凹槽內(nèi)的第二徑向通孔；所述第二徑向通孔與外界大氣相通； 所述端蓋上設(shè)有進(jìn)氣孔，所述缸筒蓋上設(shè)有出氣孔；所述進(jìn)氣孔通過氣管連接差壓傳感器和大儲(chǔ)氣罐，所述大儲(chǔ)氣罐內(nèi)儲(chǔ)存恒壓氣體。
【文檔編號(hào)】F15B15/14GK203627389SQ201320648081
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】戴勇, 袁巧玲 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)