CN106596834A - 一种能控制体积和流量的气体抽吸装置 - Google Patents

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徐先庆
眭忠海
王鸿山
符涛涛
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Abstract

本发明公开了一种能控制体积和流量的气体抽吸装置，包括气缸支座、电机支座和底座，底座的一侧设有定位台阶，底座的一端安装有气缸支座，中部安装有电机支座，另一端安装有电机驱动器，气缸支座上安装有气缸，气缸的外壳上装有限位用的磁性开关A和磁性开关B，电机支座上安装有丝杠步进电机，丝杠步进电机的输出轴和气缸的活塞杆通过接头刚性连接，电机驱动器驱动丝杠步进电机带动气缸的活塞往复运动，在气缸的进气口处获得抽吸气流。本发明结构简单，控制精确，通过对电机驱动器的配置，可对电机的运动行程和运动速度进行控制，从而控制抽吸体积和抽吸流量。

Description

一种能控制体积和流量的气体抽吸装置
技术领域
本发明涉及一种抽吸装置，尤其涉及一种能控制体积和流量的气体抽吸装置。
背景技术
在卷烟进行各类燃烧状态下的检测时，需要采用设备代替人工的方式对烟支进行抽吸。为减少抽吸过程对检测结构带来的影响，要求抽吸装置对每一次抽吸过程控制精确。另外为适应不同的测试需要，抽吸装置应能在一定范围内调节烟支抽吸过程中的体积和流量。而烟支抽吸相关国家标准中提出的曲柄活塞式抽吸装置其结构确定后抽吸体积及流量就无法调整，难以适用于所有测试过程。因此，现有技术有待于更进一步的改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能控制体积和流量的气体抽吸装置，丝杠步进电机运动及控制精度高，以实现抽吸过程中活塞运动平稳、顺畅。
为解决上述技术问题，本发明方案包括：
一种能控制体积和流量的气体抽吸装置，其包括气缸支座、电机支座和底座，气缸支座布置在底座的一端，电机支座布置在底座的中部，底座的另一端设置有电机驱动器，其中，气缸支座上布置有气缸，电机支座上布置有丝杠步进电机，气缸的外壳上一端装有磁性开关A，另一端装有磁性开关B，气缸的活塞杆上安装有接头A，丝杠步进电机的输出轴上装有接头B，接头A和接头B通过螺钉及螺母固定在一起，气缸上设置有进气口A与进气口B，进气口A位于磁性开关A的左侧，进气口B位于磁性开关B的右侧，活塞能在磁性开关A与磁性开关B之间的气缸之缸筒内运动，当丝杠步进电机的输出轴通过活塞杆带动活塞在缸筒内运动，在进气口A和进气口B形成方向相反的气流。
所述的气体抽吸装置，其中，上述气缸支座为L型结构，底面上设有螺钉安装用沉孔，侧面上设有气缸定位孔。
所述的气体抽吸装置，其中，上述电机支座为L型结构，底面上设有螺钉安装用沉孔，侧面上设有电机定位孔。
所述的气体抽吸装置，其特征在于，上述底座的一侧设有定位台阶，所述气缸支座和所述电机支座通过底座的上表面和定位台阶的侧面进行定位。
所述的气体抽吸装置，其中，上述气缸为具有两个进气口的双作用型气缸，气缸活塞中设有磁环，气缸安装面上带有定位凸台。
所述的气体抽吸装置，其特征在于，上述电机驱动器通过导线连接丝杠步进电机、磁性开关A和磁芯开关B。
所述的气体抽吸装置，其特征在于，上述气缸支座和电机支座上装有外罩。
本发明提供的一种能控制体积和流量的气体抽吸装置，气缸支座和电机支座利用底座的上表面和定位台阶的侧面进行定位，保证安装后气缸定位孔和电机定位孔轴心在同一直线上；气缸通过安装面上的定位凸台在气缸支座上进行定位，丝杠步进电机通过电机定位法兰在电机支座上进行定位，保证气缸活塞杆上安装的接头A与丝杠步进电机输出轴上安装的接头B轴心在同一直线上；丝杠步进电机的输出轴与气缸的活塞杆通过接头A和接头B相连，丝杠步进电机能通过气缸的活塞杆带动活塞在缸筒内往复运动，在气缸的两个进气口形成方向相反的气流，且气流体积与活塞运动的行程相关，气流的流量与活塞运动的速度相关；气缸的外壳上一端装有磁性开关A，作为活塞运动的一个极限位置及工作零点，另一端装有磁性开关B，作为另一个极限位置；电机驱动器通过导线连接丝杠步进电机，通过驱动器可以精确控制丝杠步进电机的运动速度及运动行程，从而实现对抽吸气流体积和流量的控制。
采用上述技术方案取得的有益效果为：丝杠步进电机的输出轴与气缸的活塞杆通过接头直接连接，结构简单；气缸与电机之间定位准确，抽吸过程中活塞运动平稳、顺畅；丝杠步进电机运动及控制精度高，通过驱动器调节电机运动行程及运动速度，易于实现对抽体积和抽吸流量的高精度控制。
附图说明
图1为本发明气体抽吸装置的结构轴测图；
图2为本发明气体抽吸装置的结构剖视图；
图3为本发明气体抽吸装置的结构左视图；
其中：1、电机驱动器；2、底座；201、定位台阶；3、丝杠步进电机；4、电机支座；401、沉孔；402、电机定位孔；5、进气口B；6、气缸；601、定位凸台；602、活塞杆；7、进气口A；8、气缸支座；801、沉孔；802、气缸定位孔；9、外罩；10、磁性开关A；11、磁性开关B；12、接头A；13、接头B；14、螺钉；15、螺母；16、螺钉；17、螺钉。
具体实施方式
本发明提供了一种能控制体积和流量的气体抽吸装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种能控制体积和流量的气体抽吸装置，如图1、图2与图3所示的，其包括气缸支座8、电机支座4和底座2，气缸支座8布置在底座2的一端，电机支座4布置在底座2的中部，底座2的另一端设置有电机驱动器1，而且，气缸支座8上布置有气缸6，电机支座4上布置有丝杠步进电机3，气缸6的外壳上一端装有磁性开关A10，另一端装有磁性开关B11，气缸6的活塞杆602上安装有接头A12，丝杠步进电机3的输出轴上装有接头B13，接头A12和接头B13通过螺钉及螺母固定在一起，气缸6上设置有进气口A7与进气口B5，进气口A7位于磁性开关A10的左侧，进气口B5位于磁性开关B11的右侧，活塞能在磁性开关A10与磁性开关B11之间的气缸6之缸筒内运动，当丝杠步进电机3的输出轴通过活塞杆602带动活塞在缸筒内运动，在进气口A7和进气口B5形成方向相反的气流。
为了更进一步描述本发明，以下列举更为详尽的实施例进行说明。
参见图1、图2、图3，本发明包括气缸支座8、电机支座4和底座2，所述底座2的一侧设有定位台阶201；所述气缸支座8为L型结构，气缸支座8利用底座2的上表面和定位台阶201的侧面进行定位，并通过底面上设置的螺钉安装用沉孔801及螺钉16安装在底座2的一端，所述气缸支座8的侧面上设有气缸定位孔802；所述电机支座4为L型结构，电机支座4利用底座2的上表面和定位台阶201的侧面进行定位，并通过底面上设置的螺钉安装用沉孔401及螺钉17安装在底座2的中部，所述电机支座4的侧面上设有电机定位孔402；所述气缸支座8上装有气缸6，气缸6与气缸支座8通过安装面上的定位凸台601及定位孔802进行定位，所述气缸6的外壳上一端装有磁性开关A10，其对应着活塞运动的一个极限位置，另一端装有磁性开关B11，其对应着活塞运动的另一个极限位置，气缸6的活塞杆602上安装有接头A12；所述电机支座4上装有丝杠步进电机3，丝杠步进电机3与电机支座4通过定位法兰及定位孔402进行定位，所述丝杠步进电机3的输出轴上装有接头B13；接头A12与接头B13通过螺钉14及螺母15固定在一起，所述丝杠步进电机3的输出轴及所述气缸6的活塞杆602通过接头A12和接头B13构成刚性连接，丝杠步进电机3的输出轴通过气缸6的活塞杆602带动活塞在缸筒内运动，在气缸的进气口A7和进气口B5形成方向相反的气流；所述底座2的另一端还装有电机驱动器1，电机驱动器1通过导线连接丝杠步进电机3、磁性开关A10和磁芯开关B11，通过电机驱动器1可以设定丝杠步进电机3的运动参数，控制丝杠步进电机3的运动过程；所述气缸支座8和所述电机支座4上装有外罩。
本发明的工作过程如下：
参见图1、图2和图3，首先通过对电机驱动器1进行配置设置丝杠步进电机3的运动速度及运动行程。在初始位置时，气缸6的进气口A7连接抽吸管路，气缸6的活塞位于左侧运动的极限位置，此时磁性开关A10在活塞中磁环的作用下闭合；当抽吸指令发出后，电机驱动器1驱动丝杠步进电机3运转，丝杠步进电机3输出轴以设定的参数向右运动，由于丝杠步进电机3输出轴与气缸6的活塞杆602之间通过接头A12和接头B13刚性连接，气缸6的活塞将以电机输出轴同样的速度向右运动，此时在进气口A7对应一侧的气室内产生负压，在抽吸管路中产生所需的气流；丝杠步进电机3运动停止后抽吸气流也逐渐停止，之后电机驱动器1控制丝杠步进电机3快速向反方向运动，当磁性开关A10再次被触发时运动停止，此时活塞回到初始位置，进气口A7对应一侧气室内的废气排出，完成一次抽吸过程。当进行下一次抽吸时，电机驱动器1驱动丝杠步进电机3重复这一过程。当需要改变抽吸体积和抽吸流量时，可重新对电机驱动器1进行配置，设置新的运动速度及运动行程即可，运动速度及运动行程与抽吸流量及抽吸体积的对应关系可通过理论计算及试验获得。当丝杠步进电机3设定的行程超过气缸6允许的最大行程时，抽吸过程中将会触发磁性开关B11，电机驱动器1接收磁性开关B11的信号，从而控制丝杠步进电机3停止运动，避免结构发生碰撞。
当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (7)

1.一种能控制体积和流量的气体抽吸装置，其包括气缸支座、电机支座和底座，气缸支座布置在底座的一端，电机支座布置在底座的中部，底座的另一端设置有电机驱动器，其特征在于，气缸支座上布置有气缸，电机支座上布置有丝杠步进电机，气缸的外壳上一端装有磁性开关A，另一端装有磁性开关B，气缸的活塞杆上安装有接头A，丝杠步进电机的输出轴上装有接头B，接头A和接头B通过螺钉及螺母固定在一起，气缸上设置有进气口A与进气口B，进气口A位于磁性开关A的左侧，进气口B位于磁性开关B的右侧，活塞能在磁性开关A与磁性开关B之间的气缸之缸筒内运动，当丝杠步进电机的输出轴通过活塞杆带动活塞在缸筒内运动，在进气口A和进气口B形成方向相反的气流。
2.根据权利要求1所述的气体抽吸装置，其特征在于，上述气缸支座为L型结构，底面上设有螺钉安装用沉孔，侧面上设有气缸定位孔。
3.根据权利要求1所述的气体抽吸装置，其特征在于，上述电机支座为L型结构，底面上设有螺钉安装用沉孔，侧面上设有电机定位孔。
4.根据权利要求1所述的气体抽吸装置，其特征在于，上述底座的一侧设有定位台阶，所述气缸支座和所述电机支座通过底座的上表面和定位台阶的侧面进行定位。
5.根据权利要求1所述的气体抽吸装置，其中，上述气缸为具有两个进气口的双作用型气缸，气缸活塞中设有磁环，气缸安装面上带有定位凸台。
6.根据权利要求1所述的气体抽吸装置，其特征在于，上述电机驱动器通过导线连接丝杠步进电机、磁性开关A和磁芯开关B。
7.根据权利要求1所述的气体抽吸装置，其特征在于，上述气缸支座和电机支座上装有外罩。
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