CN110594234A - 一种增压气缸 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种增压气缸，包括主体，主体包括前气缸和后气缸；后气缸包括多节顺序连接的增压缸；前气缸包括前缸体、第一活塞杆、第一活塞和自锁机构，第一活塞杆的尾端与第一活塞固定连接；第一活塞杆中间位置固定设置环形的挡件；自锁机构包括耐磨套、滑套组件、弹簧、限位块和钢珠；耐磨套固定连接在前缸体上，且环绕第一活塞杆设置；耐磨套上设置限位槽；滑套组件套在到第一活塞杆上；弹簧两端分别连接在挡件和滑套组件上；限位块一端连接在第一活塞杆上，且限位块上设置钢珠。本发明相对现有的气缸减小了尺寸，方便使用，大大增加了工作效率。

Description

一种增压气缸

技术领域

本发明涉及气缸领域，尤其涉及一种增压气缸。

背景技术

随着航空航天、电子、汽车、家用电器等工业的发展，焊接技术在工业生产中被广泛应用。其中电阻焊技术焊接成本低、生产效率高、焊接质量好、操作简单，易于实现机械化和自动化等优点，受到广泛的重视。

点焊技术为电阻焊中的一种，点焊是将焊件装配成搭接接头，并压紧在两柱状电极之间，利用电阻热熔化工件(母材)金属，形成焊点的电阻焊方法。手工一体式焊钳(又名点焊机，以下简称焊钳)是进行点焊工作的一种常用设备。根据电阻焊的原理，该设备是由焊钳整机固定机构、加压机构、传动机构、焊接回路、电极和开关控制机构组成。其中加压机构为其主要机构之一，本文介绍的就是焊钳的加压机构——增压气缸。

为了满足焊钳能跨过高、宽外形的工件或夹具焊接工件中间部分焊点，并同时能快速焊接相邻的几个焊点。所以焊钳的钳臂设计了能跨过高、宽外形的工件或夹具的大开口状态和能快速电极闭合进行焊接的小开口状态。因此，焊钳焊接过程中钳臂动作分为大开口状态到小开口状态(以下称为辅助行程)，小开口状态到电极闭合加压(以下称为工作行程)两种。这两种动作都是由加压机构增压气缸(以下简称气缸)工作来实现的。

手工一体式焊钳，气缸由螺钉安装固定在焊钳整机固定机构上，气缸的活塞杆与焊钳钳臂连接组成传动机构，气缸工作时，通过活塞杆的伸出/退回，传动到钳臂，完成辅助行程，工作行程的动作。

为了能实现焊钳工作时三种状态之间切换的两段动作，气缸也会设计成两种运动，通过气缸的辅助控制装置(电磁阀)控制各段缸内进气与排气，实现气缸的两种运动。

从焊钳初始状态开始(焊钳水电气接通时，B腔与E腔(辅助缸)常进气，气缸后活塞杆被顶向前，以限制前活塞杆退回的距离，气缸前活塞杆退回气缸至后活塞杆顶住限位的位置，焊钳处于小开口状态)，钳臂需要打开到大开口状态以跨过高、宽外形的工件或夹具，只需要控制E腔换气(停止进气)，将前活塞杆最大限度退回气缸内，活塞杆传动给钳臂，钳臂被拉开至大开口状态。

焊钳钳臂以大开口状态跨过高、宽外形的工件或夹具，摆动焊钳将电极移至焊点位置，E腔切换成进气，后活塞杆被推出，前活塞杆随动并传动给钳臂，钳臂被推至小开口状态。

焊钳处于小开口状态时，控制电磁阀将B腔进气切换到A、C、D腔同时进气，前活塞杆被推出，传动钳臂，至电极闭合加压状态(因为A、C、D腔是同时进气，所以此动作是增压的)。然后完成焊接工作，当焊接完成时，控制电磁阀切换回B腔进气，将活塞杆退回气缸，活塞杆传动给钳臂，钳臂被拉开至小开口状态。即可摆动焊钳进行相邻的几个焊点的焊接工作。

上文介绍的是行业内传统的气缸结构与工作过程。手工一体式焊钳是人工操作的设备，对焊钳的体积与重量的要求尤为苛刻，焊钳一直都有做小做轻的需要。气缸是焊钳的重要组成部分且占用空间和重量比较大，上文介绍的传统增压气缸采用的结构，其结构决定了气缸每一节增压缸的长度都需要气缸能完成焊钳辅助行程距离加上工作行程距离再加上磨损余量距离(焊钳焊接工作时电极磨损后，在允许范围内钳臂继续闭合的距离)。增压缸的直径和长度是根据焊钳需要的焊接压力和大开口状态开口的大小设计的，增压缸的直径受到限制时，当压力需要更大时增压气缸节数还需要增加。

具体如图1所示，传统焊钳用增压气缸，B空气室输入气压且E空气室排出气压，此时气缸行程为L1，B、E空气室同时输入气压，此时气缸行程为L2；A、C、D空气室同时输入气压，此时气缸行程为L3且因为是三个空气室同时输入气压受力面积倍增实现了输出压力倍增。其结构决定了完成气缸行程L3执行增压的缸体(A、C、D空气室)长度都必须满足上述三个气缸行程所需要的距离，其外形尺寸不能够进一步减小，无法满足日益发展的轻量化设计需求。

这样的结构致使气缸不能进一步做小做轻，笨重的焊钳让操作人员使用起来更加费劲，更加消耗体力，影响工作效率。笨重的设备对操作人员身高体力都有要求。影响设备的推广使用。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有的气缸使用起来更加费劲，更加消耗体力，影响工作效率的气缸的技术问题，本发明提供一种增压气缸。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种增压气缸，包括主体，所述主体包括前气缸和后气缸；所述后气缸包括多节顺序连接的增压缸；所述前气缸包括前缸体、第一活塞杆、第一活塞和自锁机构，所述第一活塞杆的尾端与所述第一活塞固定连接；所述第一活塞杆中间位置固定设置环形的挡件；

所述自锁机构包括耐磨套、滑套组件、弹簧、限位块和钢珠；

所述耐磨套固定连接在所述前缸体上，且环绕所述第一活塞杆设置；所述耐磨套上设置限位槽；

所述滑套组件套在所述到第一活塞杆上；

所述弹簧两端分别连接在所述挡件和所述滑套组件上；

所述限位块一端连接在所述第一活塞杆上，且所述限位块上设置所述钢珠。

优选的，所述钢珠有8个，8个所述钢珠均匀分布在所述限位块上，且所述钢珠环绕所述第一活塞杆。

优选的，所述滑套组件上设置挡圈，所述挡圈设置在所述滑套组件的端面上，且所述挡圈环设在所述第一活塞杆上。

优选的，所述限位块还设置铜套，所述铜套设置在所述限位块的端面上。

优选的，每个所述增压缸包括后缸体、第二活塞和第二活塞杆，所述后缸体与前缸体一体化设置；每个所述第二活塞杆的轴线均与所述第一活塞杆的轴线重合。

优选的，所述钢珠的球径大于所述限位块的壁厚。

有益效果：

本发明通过设置多节顺序连接的增压缸和自锁机构，相对于传统气缸在相同输出压力且气缸行程保持不变的情况下，能够使本气缸的外形尺寸大大减小，以此更好的满足小型化、轻量化的设计需求；自锁机构包括耐磨套、滑套组件、弹簧、限位块和钢珠，通过其内部结构，此结构替换了现行业内焊钳用增压气缸内辅助缸的功能，气缸的总长度进一步缩短；本发明相对现有的气缸减小了尺寸，方便使用，大大增加了工作效率。

附图说明

图1为本发明现有气缸的结构示意图；

图2为本发明增压气缸的结构示意图；

图3为本发明增压气缸的气缸行程分别为L1、L2和L3的对比图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3，本发明实施例提出了一种增压气缸，包括主体，主体包括前气缸1和后气缸2；后气缸2包括多节顺序连接的增压缸；前气缸1包括前缸体、第一活塞杆3、第一活塞4和自锁机构，第一活塞杆3的尾端与第一活塞4固定连接；第一活塞杆3中间位置固定设置环形的挡件5；

自锁机构包括耐磨套6、滑套组件7、弹簧8、限位块9和钢珠10；

耐磨套6固定连接在前缸体上，且环绕第一活塞杆3设置；耐磨套6上设置限位槽；

滑套组件7套在到第一活塞杆3上；

弹簧8两端分别连接在挡件5和滑套组件7上；

限位块9一端连接在第一活塞杆3上，且限位块9上设置钢珠10。

钢珠10有8个，8个钢珠10均匀分布在限位块9上，且钢珠10环绕第一活塞杆3。

滑套组件7上设置挡圈11，挡圈设置在滑套组件的端面上，且挡圈环设在第一活塞杆上。

限位块9还设置铜套16，铜套16设置在限位块9的端面上。

每个增压缸包括后缸体、第二活塞和第二活塞杆，后缸体与前缸体一体化设置；每个第二活塞杆的轴线均与第一活塞杆的轴线重合。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，描述具体的工作原理，如图2所示，

1、气缸整体动作原理

其中，如图2-3气缸行程为Ln(n＝1、2、3......)

气缸通过滑动锁止机构端面与外部连接固定，当H空气室13输入气压且G空气室12排出气压，此时缸体相对于滑动锁止机构、第一活塞4和第一活塞杆3运动完成气缸行程L1；G空气室12输入气压、H空气室13排出气压且I空气14室输入气压、J空气室15排出气压，此时为气缸行程L2；G空气室12输入气压、H空气室13排出气压且J空气室15输入气压、I空气室14排出气压，此时为气缸行程L3和增压输出。由于其完成L3执行增压的缸体不需要包含气缸行程L1所需要的距离，所以整个气缸的外形尺寸相对大大减小。

2、滑动锁止机构

与之关联的部件包括第一活塞杆3、滑套组件7、耐磨套6(与缸体安装成一整体)、限位块9、挡圈11、铜套16、钢珠10和弹簧8。当气缸行程由L1切换到L2时，随着第一活塞杆3的移动，弹簧8会推动滑套组件7移动，当到达L2位置时，滑套组件7后端大径部位滑过限位块9内的钢珠10时，由于钢珠10球径大于限位块壁厚，钢珠10被顶超出限位块9，卡进耐磨套6限位槽内，完成L2位置的锁止；L2切换L1时，随着第一活塞4的移动，挡圈11会带动滑套组件7移动，此时钢珠10回退脱开耐磨套6限位槽直至完成L1行程；L2切换L3和L3切换L2时，由于弹簧8和滑套组件7的作用使钢珠10一直顶出在耐磨套6限位槽内，锁止缸体使其不能够移动，以完成L2和L3行程。

最后需要说明的是：以上仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种增压气缸，其特征在于，包括主体，所述主体包括前气缸和后气缸；所述后气缸包括多节顺序连接的增压缸；所述前气缸包括前缸体、第一活塞杆、第一活塞和自锁机构，所述第一活塞杆的尾端与所述第一活塞固定连接；所述第一活塞杆中间位置固定设置环形的挡件；

所述自锁机构包括耐磨套、滑套组件、弹簧、限位块和钢珠；

所述耐磨套固定连接在所述前缸体上，且环绕所述第一活塞杆设置；所述耐磨套上设置限位槽；

所述滑套组件套在所述到第一活塞杆上；

所述弹簧两端分别连接在所述挡件和所述滑套组件上；

所述限位块一端连接在所述第一活塞杆上，且所述限位块上设置所述钢珠。

2.根据权利要求1所述的增压气缸，其特征在于，所述钢珠有8个，8个所述钢珠均匀分布在所述限位块上，且所述钢珠环绕所述第一活塞杆。

3.根据权利要求2所述的增压气缸，其特征在于，所述滑套组件上设置挡圈，所述挡圈设置在所述滑套组件的端面上，且所述挡圈环设在所述第一活塞杆上。

4.根据权利要求3所述的增压气缸，其特征在于，所述限位块还设置铜套，所述铜套设置在所述限位块的端面上。

5.根据权利要求4所述的增压气缸，其特征在于，每个所述增压缸包括后缸体、第二活塞和第二活塞杆，所述后缸体与前缸体一体化设置；每个所述第二活塞杆的轴线均与所述第一活塞杆的轴线重合。

6.根据权利要求5所述的增压气缸，其特征在于，所述钢珠的球径大于所述限位块的壁厚。