CN104015188A - 气缸 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种气缸，其包括缸体，及装设于缸体内的气缸后盖和活塞件，所述气缸后盖固定在缸体内，所述气缸后盖包括盖体和固定在盖体上的活塞杆，所述盖体上开设有驱动孔和检测孔，所述驱动孔贯穿盖体，所述活塞杆内沿其轴向方向开设有与所述检测孔相通的检测通道，所述活塞件内开设有与所述活塞杆相配合的杆收纳孔，所述活塞件通过所述杆收纳孔活动套装于所述气缸后盖上。本发明通过在缸体上设置驱动和检测两个气路通道，能够增加产品与吸盘、抱具等之间摩擦力，从而增强机械手指抓取产品的稳固性；另外本发明气缸上可选择性地连接吸盘、抱具等，与机械手指配合，能够实现气缸的吸、夹、抱、拉等多种带气压检测的功能，使其适用领域更广。

Description

气缸

技术领域

本发明涉及一种气缸，尤其是涉及一种具有驱动和检测两种气路，且能实现吸，夹，抱，拉等多种带气压检测功能的气缸。

背景技术

工业中常用气缸来进行工件的搬运、定位以及驱动其他装置。现有的气缸可安装到机械手治具上，与机械手治具配合来完成产品的抓取。

机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

现有气缸多为单动型气缸，一般只能加装吸盘和抱具头，而安装吸盘时则需在气缸上另加装转接块。在外接气源的推动下，吸盘和抱具头只能做前后伸缩运动，从而在机械手的带动下只能实现对产品的吸取和夹取，实现的功能比较单一；且现有气缸的检测多用机械开关检测。

另一方面，现有气缸一般只设置单气路，与气缸内的弹性件配合实现对产品的抓取，即机械推动吸盘或抱具头使得吸盘或抱具头与产品之间产生压力差，从而以此来吸附住产品。但是，这种方式的吸盘或抱具头与产品之间的吸附力、摩擦力较低，当产品较大或较重时，对气缸的吸附效果以及吸盘质量的要求都很高，一旦吸附力或摩擦力不够就会导致产品脱落，影响生产效率，对操作人员的安全也带来一定的威胁。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种气缸，通过在气缸上设置驱动和检测两种其路，以增强气缸上的吸盘、抱具头等与产品之间的压力差及摩擦力；同时气缸与吸盘、抱具头、钩拉件等配合，以实现气缸吸、夹、抱、拉等多种带气压检测的功能。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种气缸，包括缸体，及装设于所述缸体内的气缸后盖和活塞件，所述气缸后盖固定在所述缸体内，所述气缸后盖包括盖体和固定在所述盖体上的活塞杆，所述盖体上开设有驱动孔和检测孔，所述驱动孔贯穿所述盖体，所述活塞杆内沿其轴向方向开设有与所述检测孔相通的检测通道，所述活塞件内开设有与所述活塞杆相配合的杆收纳孔，所述活塞件通过所述杆收纳孔活动套装于所述气缸后盖上。

所述缸体包括缸筒及缸筒下方与缸筒一体的安装架，所述缸筒内沿其轴向方向贯通开设有收纳孔，所述活塞件套装到气缸后盖上，与气缸后盖一并收纳于所述收纳孔内。

所述缸筒的一端设置一限位部，所述限位部上开设一导向孔。

所述活塞件包括活塞件导向轴及弹性件套装轴，所述弹性件套装轴的中间位置处还设置有防旋转面，用于将弹性件套装轴卡合到所述导向孔内。

所述弹性件套装轴上套设有弹性件。

所述气缸还包括吸盘或抱具或钩拉件中的一种或两种以上的任意组合。

所述活塞件的末端伸出所述缸体外，且所述活塞件的末端安装有吸盘或抱具。

所述活塞杆通过胶粘的方式固定到所述盖体上。

所述盖体设置有杆固定槽，注胶孔和出胶孔，所述杆固定槽杆固定槽包括上部的气路连接通道和下部的杆导向孔，杆导向孔中部内壁上沿其圆周方向向内凹陷形成胶容纳槽，所述注胶孔和出胶孔均与所述胶容纳槽相通。

所述活塞杆位于所述杆导向孔内，且所述活塞杆的顶部与所述杆固定槽的底部、所述杆固定槽的内壁面之间形成密闭的所述气路连接通道，所述检测孔通过所述气路连接通道与所述活塞杆的检测通道相连通。

优选地，所述气缸安装在机械手指上，与所述机械手指配合使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的气缸上设置有驱动和检测两种气路，增加了气缸上的吸盘、抱具等与产品之间的压力差及摩擦力，从而实现了气缸对产品的稳固性搬运，对于体积及重量较大的产品也能实现有效的搬运。

2、本发明在气缸上还连接其他辅助零件，包括吸盘、抱具、钩拉件等，实现了气缸吸、夹、抱、拉等多种带气压检测的功能，与现有气缸只具有吸夹且使用机械开关检测的功能相比，本发明气缸的功能增多，从而提高了气缸对产品搬运的灵活性，使其适用领域更广。

3、本发明气缸的结构简单、体积小，便于被灵活使用。

4、本发明与现有气缸采用机械开关检测功能不同，本发明采用贯通气缸头部和尾部的气路，对气缸的吸、夹、抱、拉等功能采用气压来检测，简单易控，且加工成本低。

附图说明

图1是本发明气缸的立体分解示意图；

图2是本发明图1中缸体的剖视示意图；

图3是本发明图1中缸体的左视结构示意图；

图4是本发明图1中缸体的右视结构示意图；

图5、图6是本发明气缸后盖的盖体不同位置的剖视结构示意图；

图7是本发明图1中活塞件的剖视结构示意图；

图8是本发明安装吸盘的气缸的立体结构示意图；

图9是本发明安装抱具的气缸的立体结构示意图；

图10是本发明安装抱具和钩拉件的气缸的立体结构示意图；

图11是本发明安装钩拉件的气缸的立体结构示意图。

附图标记：1、缸体，11、缸筒，111、收纳孔，112、卡簧收纳槽，113、气缸后盖收纳槽，114、活塞件收纳槽，115、限位部，116、导向孔，117、导向面，12、安装架，121、架体，122、滑行通道，123、滑行部，124、闭合端，125、开口端，126、固定孔，127、倾斜部，2、气缸后盖，21、盖体，211、驱动孔，212、检测孔，213、杆固定槽，2131、杆导向孔，214、注胶孔，215、出胶孔，216、胶容纳槽，217、气路连接通道，218、密封圈安装槽，219、第一密封圈，210、气源，22、活塞杆，221、杆体，222、注胶槽，223、检测通道，224、减震圈，3、活塞件，31、活塞件导向轴，32、弹性件套装轴，321、防旋转面，33、密封圈收纳槽，34、第二密封圈，35、弹性件，37、杆收纳孔，38、连接部，39、第三密封圈，30、缓冲圈收纳槽，301、缓冲圈，4、卡簧，5、吸盘，6、抱具，7、钩拉件连接件，8、钩拉件，81、钩拉臂，82、钩拉盘。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1所示，本发明所揭示的一种气缸，包括缸体1，气缸后盖2及活塞件3，活塞件3活动套装在气缸后盖2上，并与气缸后盖2一并装设于缸体1内，气缸后盖2通过卡簧4固定在缸体1内。

结合图1和图2所示，缸体1包括缸筒11及缸筒11下方与缸筒11一体的安装架12，缸筒11内沿其轴向方向贯通开设有供气缸后盖2及活塞件3容纳的收纳孔111，收纳孔111的内壁上沿其内周方向分别设置有卡簧收纳槽112，气缸后盖收纳槽113和活塞件收纳槽114，卡簧4，气缸后盖2和活塞件3分别收纳在卡簧收纳槽112，气缸后盖收纳槽113和活塞件收纳槽114内，如图1所示，卡簧4呈C形环状，用于固定气缸后盖2于缸筒11的收纳孔111内。

在本发明实施例中，缸筒11的一端还设置一限位部115，用于对活塞件3进行导向和限位。限位部115上开设一导向孔116，导向孔116的内壁面上设置有两导向面117，用于与活塞件3相抵接，以防止活塞件3在缸筒11内发生旋转。如图1所示，本发明实施例中，在导向孔116的内壁面上设置相互平行的两导向面117。

在本发明实施例中，缸筒11的形状呈中空的圆柱体状，缸体1的材料选用不锈钢材质。

安装架12用于延伸安装其他辅助零件，如机械手指，可驱动机械手指进行多方向的搬运工件。安装架12包括由缸筒11的底端向下延伸形成的两平行的架体121，两个架体121相对设置且两个架体121之间形成有供其他辅助零件进行滑行的滑行通道122。架体121底端向内水平延伸出一滑行部123，其他辅助零件在滑行通道122内滑行，且通过滑行部123进行滑行导向。

结合图1～图4所示，安装架12的一端为呈闭合状的闭合端124，另一端则为呈开口状的开口端125，开口端125用于作为其他辅助零件的安装入口。为了便于其他辅助零件的安装，滑行部123临近开口端125的端部设置为向下倾斜的倾斜部127。

两个架体121上均开设有固定孔126，用于调节其他辅助零件在滑行通道内的行程，或者作为连接其他零件(如托架等)的中间体(图未示)的安装孔，同时，固定孔126的设置也能起减轻缸体1重量的作用，一定程度上降低了缸体1的生产成本。

结合图1、图5和图6所示，气缸后盖2包括盖体21及活塞杆22，盖体21上开设有驱动孔211和检测孔212，驱动孔211和检测孔212分别与外接的两个气源210相连接，其中，驱动孔211贯穿后盖的两个端面，用于对活塞件3吹气，以驱动装设于缸筒11内的活塞件3相对活塞杆3进行运动。

活塞杆3固定安装在盖体21上，且与盖体21同轴。具体实施时，活塞杆3优选用胶粘的方式固定到盖体21上，具体地，盖体21上设置有安装活塞杆22的杆固定槽213，注胶孔214和出胶孔215，杆固定槽213包括上部的气路连接通道217和下部的杆导向孔2131，杆导向孔2131中部内壁上沿其圆周方向向内凹陷形成胶容纳槽216，注胶孔214和出胶孔215相对设置在杆固定槽213的两端，且均与胶容纳槽216相通。盖体21上的检测孔212则与气路连接通道217相通。

注胶时，将活塞杆22的一端伸入到杆导向孔2131内，此时活塞杆22的外表面与杆导向孔2131的内壁面之间形成封闭的注胶空间(图未示)，活塞杆22的上端面与杆固定槽213的底部之间则形成密闭的气路连接通道217。胶体从注胶孔214注入后流入到注胶空间，待胶体注满注胶空间后，进入到出胶孔215，即从出胶孔215看到有胶体流出时，便停止注胶。这样，活塞杆22便被固定在杆导向孔2131内，且不会发生任何的位移及细微倾斜，完全避免活塞杆22发生倾斜致使活塞件3卡死在缸筒11内不能运动的现象，保证了气缸的正常运行。

当然在具体实施时，活塞杆22也可采用其他方式固定到气缸后盖2上，如利用螺纹配合连接，只要能实现活塞杆22与气缸后盖2的固定连接即可。

另外，为了保证气缸后盖2与缸筒11之间的密封性，本发明在气缸后盖2的盖体21的外表面上沿其圆周方向向内凹设一密封圈安装槽218，在该密封圈安装槽218内安装第一密封圈219，以实现盖体21与缸筒11的高度密封，防止出现漏气等现象。密封圈可采用O型密封圈。

如图1所示，活塞杆22包括杆体221及临近杆体221的端部的外表面上沿其圆周方向凹设的注胶槽222，活塞杆22伸入到杆导向孔2131内时，活塞杆22的注胶槽222在杆固定槽内213的位置与胶容纳槽216的位置一致，且注胶槽222与胶容纳槽216之间形成注胶空间。杆体221呈圆柱状，且沿其轴向方向贯通开设有检测通道223，检测通道223与杆固定槽213内的气路连接通道217、检测孔212均相通。

活塞杆22上还套装有减震圈224，活塞件3通过活塞杆22套装在气缸后盖2后，减震圈224位于盖体21与活塞件3之间，用于对活塞件3的运动起到缓冲、减震的作用，且能降低活塞件3与盖体21碰撞产生的碰撞声。

结合图1和图7所示，活塞件3包括活塞件导向轴31及弹性件套装轴32，活塞件导向轴31的中部圆周表面上向内凹设一密封圈收纳槽33，用于安装第二密封圈34，以实现活塞件导向轴31与缸筒11的密封。

弹性件套装轴32用于收纳弹性件35，活塞件导向轴31的轴径设置大于弹性件套装轴32的轴径，因此，弹性件35的一端抵接在活塞件导向轴31的端部，用于推动活塞件3的后退。为了缓冲活塞件3与缸体1之间的冲击，本发明在弹性件套装轴32的外表面上设置缓冲圈收纳槽30，缓冲圈收纳槽30内套装上缓冲圈301，弹性件35套装到弹性件套装轴32上后，缓冲圈301位于弹性件35的下方。

弹性件套装轴32的中间位置处还设置有防旋转面321，在活塞件3向前推动时，防旋转面321便限位到缸筒的导向孔116内，从而有效地起到活塞件3在缸筒11内发生旋转的现象。在本发明实施例中，在弹性件套装轴32的中间位置处切削出两平面，作为活塞件的防旋转面，弹性件套装轴32在防旋转面321处的横截面的形状与导向孔116的横截面形状一致，从而实现防旋转面321正好能够卡合到导向孔116内，保证缸体1与活塞件3的同心度。

活塞件3内贯通开设有与活塞杆22相应的杆收纳孔37，杆收纳孔37与活塞杆22同心设置，活塞件3通过该杆收纳孔37套设到活塞杆22上，以实现与气缸后盖2的活动连接。

活塞件导向轴31内壁沿圆周方向也设有密封圈收纳槽(图未示)，该密封圈收纳槽内安装有第三密封圈39，用于密封杆收纳孔37和活塞杆22。

弹性件套装轴32临近端部的外表面上沿其圆周方向设置有连接部38，用于连接其他零件，如吸盘、抱具、钩拉件等，与这些零件配合作用，以实现气缸的吸，夹，抱，拉等多种带气压检测的功能。实施时，连接部38上可以设置螺纹，通过螺纹连接方式实现与其他零件的连接。

因此，本发明于现有技术的优越性还体现在本发明气缸可以实现吸，夹，抱，拉等多种带气压检测的功能。具体地，如8图所示，对于气缸的吸功能，本发明连接部38安装有吸盘5，工作时，气缸的活塞件3在驱动孔的推动下带动吸盘到靠近产品的位置处，在驱动孔的驱动下，活塞件向前碰触到待取产品，在检测气路作用下，吸盘5内产生额定负压，将产品吸住；之后活塞件在弹性件作用下后退，在治具的带动和控制下，带动吸盘5将产品取出，并送入到指定工位上。

对于气缸的抱功能，当待取产品的外表面不太平整时，使用吸盘则不能稳固、可靠地将产品取出，此时就需要借助抱具来实现气缸的抱功能。如图9所示，本发明在连接部安装上抱具6，然后将两个安装有抱具6的气缸整体安装到机械手指上，且两个抱具6相对设置，气缸的驱动原理与抱功能相同，抱具6从产品两边夹住产品后将产品夹出来，在治具的带动和控制下，送入到所需工位。

对于气缸的夹功能，如图10所示，本发明在连接部安装上抱具6，在安装架12的固定孔126内安装钩拉件连接件7，钩拉件连接件7上安装上钩拉件8。本发明实施例中，钩拉件8包括钩拉臂81及设置在钩拉臂81一端且与钩拉臂81一体的钩拉盘82，钩拉臂81的另一端连接在钩拉件连接件7上，然后将安装有抱具6和钩拉件8的气缸整体安装到机械手指(图未示)上，且抱具6和钩拉件8相对设置，气缸的驱动原理相同，抱具6和钩拉件8从产品两边夹住产品后将产品取出来，送入到所需工位。

对于气缸的拉功能，如图11所示，本发明在连接部38安装上钩拉件连接件7，钩拉件连接件7上安装上钩拉件8。拉取产品时，直接利用钩拉盘82与产品接触，且气缸在机械手指的作用下控制气缸运行。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种气缸，其特征在于，包括缸体，及装设于所述缸体内的气缸后盖和活塞件，所述气缸后盖固定在所述缸体内，所述气缸后盖包括盖体和固定在所述盖体上的活塞杆，所述盖体上开设有驱动孔和检测孔，所述驱动孔贯穿所述盖体，所述活塞杆内沿其轴向方向开设有与所述检测孔相通的检测通道，所述活塞件内开设有与所述活塞杆相配合的杆收纳孔，所述活塞件通过所述杆收纳孔活动套装于所述气缸后盖上。

2.根据权利要求1所述的气缸，其特征在于，所述缸体包括缸筒及缸筒下方与缸筒一体的安装架，所述缸筒内沿其轴向方向贯通开设有收纳孔，所述活塞件套装到气缸后盖上，与气缸后盖一并收纳于所述收纳孔内。

3.根据权利要求2所述的气缸，其特征在于，所述缸筒的一端设置一限位部，所述限位部上开设一导向孔。

4.根据权利要求3所述的气缸，其特征在于，所述活塞件包括活塞件导向轴及弹性件套装轴，所述弹性件套装轴上设置有防旋转面，用于将弹性件套装轴卡合到所述导向孔内。

5.根据权利要求4所述的气缸，其特征在于，所述弹性件套装轴上套设有弹性件。

6.根据权利要求3所述的气缸，其特征在于，所述气缸还包括吸盘或抱具或钩拉件中的一种或两种以上的任意组合。

7.根据权利要求6所述的气缸，其特征在于，所述活塞件的末端伸出所述缸体外，且所述活塞件的末端安装有吸盘或抱具。

8.根据权利要求1所述的气缸，其特征在于，所述活塞杆通过胶粘的方式固定到所述盖体上。

9.根据权利要求8所述的气缸，其特征在于，所述盖体设置有杆固定槽，注胶孔和出胶孔，所述杆固定槽包括上部的气路连接通道和下部的杆导向孔，杆导向孔中部内壁上沿其圆周方向向内凹陷形成胶容纳槽，所述注胶孔和出胶孔均与所述胶容纳槽相通。

10.根据权利要求9所述的气缸，其特征在于，所述活塞杆位于所述杆导向孔内，且所述活塞杆的顶部与所述杆固定槽的底部、所述杆固定槽的内壁面之间形成密闭的所述气路连接通道，所述检测孔通过所述气路连接通道与所述活塞杆的检测通道相连通。