CN110617249A - 气缸及具有该气缸的夹持机构 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种气缸，包括第一缸体，第一缸体设有第一收容腔，第一端盖与连接板设于第一缸体两端，第一活塞设于第一收容腔中并将第一收容腔分隔为第一气腔与第二气腔，驱动杆连接于第一活塞，第一弹性件抵持连接板及第一活塞，连接板连接第二缸体，第二端盖设于第二缸体，第二缸体设有第二收容腔，第二收容腔包括活动部及锥形部，第二活塞设于活动部，第二活塞分隔出第三气腔，止动杆固定于第一活塞并伸入第二收容腔，夹筒套设于止动杆，夹筒包括夹持部及固定部，夹持部位于锥形部，固定部与第二活塞连接，夹持部上设有多个夹持臂，第二弹性件抵持第二活塞与第二收容腔腔壁。本发明还提出一种具有该气缸的夹持装置。

Description

气缸及具有该气缸的夹持机构

技术领域

本发明涉及工件固定装置，尤其涉及一种气缸及具有该气缸的夹持机构。

背景技术

由于现在的工件越来越薄，其结构强度也越来越弱，因此，很多工件只能承受较低的夹持力。对于目前常见的通过气缸驱动夹块夹持工件的方式，由于气缸施加的夹持力为恒定大小，容易破坏工件结构。而对于采用弹簧抵持夹块以夹持工件的方式，工件在受外力作用时会压缩弹簧而移动，导致夹持不稳定。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够提供弹性驱动力且能保持该弹性驱动力的气缸及具有该气缸的夹持机构。

一种气缸，包括第一缸体、第一端盖、连接板、第一活塞及驱动杆，该第一缸体设有第一收容腔，该第一端盖与该连接板分别设于该第一缸体两端，该第一活塞活动装设于该第一收容腔中并将该第一收容腔分隔为相互隔断的第一气腔与第二气腔，该驱动杆一端连接于该第一活塞另一端由该第一端盖伸出，该气缸还包括第二缸体、第二端盖、止动杆、夹筒、第二活塞、第一弹性件及第二弹性件，该第一弹性件两端分别弹性抵持该连接板及该第一活塞，该第一弹性件用于驱动该第一活塞带动该驱动杆伸出，该第一缸体设有连通该第一气腔的第一送气孔，该连接板背离该第一缸体的一端连接该第二缸体的一端，该第二端盖设于该第二缸体另一端，该第二缸体设有第二收容腔，该第二收容腔包括连通的活动部及锥形部，该活动部靠近该第二端盖，该锥形部的半径沿远离该活动部方向逐渐变大，该第二活塞活动设于该活动部，该第二活塞将该活动部分隔出靠近该第二端盖的第三气腔，该止动杆一端固定于该第一活塞，该止动杆另一端穿过该连接板伸入该第二收容腔，该夹筒套设于该止动杆，该夹筒包括固定部及连接于该固定部一端的多个夹持臂，多个该夹持臂的半径沿远离该固定部方向逐渐变大，多个该夹持臂位于该锥形部中，该固定部与该第二活塞连接，该第二弹性件两端分别弹性抵持该第二活塞与该第二收容腔靠近该连接板一侧的顶壁，该第二弹性件驱动该第二活塞及该夹筒向该第二端盖方向移动，该锥形部的孔壁抵持多个该夹持臂使其向内收缩并夹持锁定该止动杆，该第二端盖设有连通该第三气腔的第二送气孔，该第二送气孔通气后，该第二活塞带动该夹筒向该连接板方向移动，多个该夹持臂向外侧张开，使该止动杆能够相对该夹筒移动。

一种夹持装置，包括夹持机构和如上所述的气缸，该夹持机构在该驱动杆驱动下能够沿垂直该驱动杆的方向夹持工件。

本发明的气缸通过第一弹性件弹性抵持第一活塞以带动驱动杆伸出，并通过夹筒锁定止动杆以锁定第一活塞及驱动杆。在第一弹性件抵持下，驱动杆伸出的驱动力为弹性力，驱动杆伸出后，夹筒进行锁定使驱动杆保持固定。本发明的夹持装置的夹持机构能够改变气缸输出的驱动力的方向以便于夹持工件。

附图说明

图1是本发明一实施例的夹持装置的立体示意图。

图2是图1中所示夹持装置的分解示意图。

图3是图2中所示夹持装置的另一角度的分解示意图。

图4是图1中所示夹持装置沿IV-IV线的剖视图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

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它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图4，本发明的夹持装置100包括气缸10及夹持机构20。夹持机构20受气缸10驱动以夹持工件。

气缸10包括壳体11、第一活塞12、驱动杆13、止动杆14、夹筒15、第二活塞16、第一弹性件17及第二弹性件18。

壳体11包括第一缸体112、第二缸体113、第一端盖114、连接板115及第二端盖116。第一缸体112沿其中轴线内设有第一收容腔1121。第二缸体113沿其中轴线内设有第二收容腔1131。第一端盖114与连接板115分别设于第一缸体112的两端。连接板115另一端还连接第二缸体113。第二端盖116设于第二缸体113的另一端。在本实施例中，第一缸体112、连接板115及第二缸体113通过多个螺杆(图未示)进行固定，可以理解，在其它实施例中，第一缸体112、连接板115及第二缸体113还可以是一体成型。

第一活塞12活动装设于第一收容腔1121中。第一活塞12抵持第一收容腔1121的腔壁将第一收容腔1121分隔为相互独立的第一气腔1123与第二气腔1125。第一气腔1123位于靠近第一端盖114的一侧。

第一活塞12包括相连接的塞体121及连接部123。塞体121位于第一收容腔1121中。连接部123穿过第一端盖114并部分伸出于第一收容腔1121外以连接驱动杆13。

第一弹性件17的两端分别抵持塞体121及连接板115。在第一弹性件17抵持下，塞体121贴合第一端盖114且连接部123及驱动杆13为伸出状态。在本实施例中，第一弹性件17的数量为四个，但不限于此。在本实施例中，连接板115上还设有定位孔1152以收容定位第一弹性件17的一端，可以理解，在其它实施例中，定位孔1152可以省略。

第一缸体112设有第一送气孔1127。第一送气孔1127连通第一气腔1123。第一送气孔1127通气后，第一气腔1123内的气体将塞体121向连接板115方向推抵，同时连接部123及驱动杆13为回缩状态。

止动杆14一端固定于塞体121背离连接部123的一端。止动杆14另一端穿过连接板115并伸入第二收容腔1131中。

第二收容腔1131包括依次连通的活动部1132、安装部1133及锥形部1134。活动部1132位于靠近第二端盖116的一端。活动部1132与安装部1133均为圆柱孔状，活动部1132的半径大于安装部1133的半径。锥形部1134为锥形，其半径沿远离安装部1133方向逐渐变大。

第二活塞16活动装设于活动部1132中。第二活塞16抵持第二收容腔1131的腔壁将活动部1132分隔出靠近第二端盖116方向的第三气腔1135。

夹筒15套设于止动杆14上并与第二活塞16连接。夹筒15包括相连接的夹持部151及固定部152。夹持部151大致为锥形，其半径沿远离固定部152方向逐渐变大。夹持部151位于锥形部1134中。固定部152与第二活塞16连接。

夹筒15上沿轴向设有多个狭长缝153。每个狭长缝153一端开设于夹持部151的末端，狭长缝153的另一端延伸至固定部152上。多个狭长缝153将夹持部151分割为多个夹持臂155。在夹筒15向连接板115方向移动后，多个夹持臂155向外侧张开，此时止动杆14能够相对夹筒15活动。在夹筒15向第二端盖116方向移动后，锥形部1134的孔壁抵持多个夹持臂155使其向内收缩并夹紧止动杆14，此时止动杆14受夹筒15固定。

在本实施例中，连接板115朝向夹筒15的一端还设有避让槽1151。避让槽1151用于避让夹筒15的移动。可以理解，在其它实施例中，避让槽1151可以省略，只要锥形部1134足够大以允许夹筒15移动。

第二弹性件18装设于安装部1133中。第二弹性件18两端分别弹性抵持第二活塞16及安装部1133的顶壁上。第二弹性件18将第二活塞16向第二端盖116方向抵持，并使多个夹持臂155保持收缩状态。

可以理解，在其它实施例中，安装部1133可以省略，锥形部1134与活动部1132相连接，第二弹性件18两端分别抵持于第二活塞16与锥形部1134。

第二端盖116上设有连通第三气腔1135的第二送气孔1161。第二送气孔1161通气后，第三气腔1135内的气体推动第二活塞16使其向连接板115方向移动，并使多个夹持臂155向外侧张开。

夹持机构20包括安装块21、推块22、驱动块23及第三弹性件24。

在本实施例中，安装块21用于固定于一外部元件上。驱动杆13活动穿设于该外部元件并伸入安装块21中。可以理解，在其它实施例中，安装块21还可以固定于第一端盖114上。

安装块21设有沿第一方向X开设的第一滑槽211及沿第二方向Y开设的第二滑槽212。第一滑槽211与第二滑槽212相连通。

推块22滑动地设于第二滑槽212中。推块22设有沿第二方向Y延伸的驱动槽221。驱动槽221贯穿推块22的相对两端。驱动槽221与第一滑槽211相连通。驱动槽221包括相对设置的第一槽壁2211及第二槽壁2213。在本实施例中，第一槽壁2211与第一方向X的夹角α为80°，第二槽壁2213与第一方向X的夹角β为60°。

驱动块23固定于驱动杆13的末端。驱动块23同时活动伸入第一滑槽211及驱动槽221中。驱动块23包括依次连接的装设部231、第一驱动部232及第二驱动部233。装设部231大致为长方体。装设部231与驱动杆13固定。第一驱动部232包括朝向第一槽壁2211方向的第一斜面2321。第二驱动部233包括朝向第二槽壁2213方向的第二斜面2331。第一斜面2321与第一方向X的夹角为80°，第二斜面2331与第一方向X的夹角为60°。

驱动块23上升后，第一斜面2321抵持第一槽壁2211使推块22向安装块21外伸出以夹持工件。驱动块23下降后，第二斜面2331抵持第二槽壁2213使推块22缩回安装块21内。

可以理解，在其它实施例中，第一槽壁2211与第一方向X的夹角α为及第二槽壁2213与第一方向X的夹角β可以为其它大小，只要其与第一方向X倾斜设置即可。

可以理解，在其它实施例中，第一斜面2321与第二斜面2331与第一方向X的夹角可以按需要设置且不必与夹角α或夹角β相同。

第三弹性件24部分收容于安装块21中，其另一部分收容于推块22中。即第三弹性件24一端同时抵持于安装块21及推块22，第三弹性件24另一端也同时抵持于安装块21及推块22。第三弹性件24用于驱动推块22复位。可以理解，在其它实施例中，第三弹性件24可以省略。

可以理解，在其它实施例中，夹持机构20可以是其它结构，只要其能够在气缸10驱动下沿垂直驱动杆13的方向夹持工件即可。

在取放工件时：第二送气孔1161通气，第二活塞16带动夹筒15向连接板115方向移动，夹持臂155松开止动杆14。之后，第一送气孔1127通气，第一活塞12带动驱动杆13及驱动块23下降，第二斜面2331抵持第二槽壁2213使推块22缩回安装块21内。

在夹持工件时：第二送气孔1161通气，第二活塞16带动夹筒15向连接板115方向移动，夹持臂155松开止动杆14。之后，第一弹性件17抵持塞体121使第一活塞12带动驱动杆13及驱动块23上升，第一斜面2321抵持第一槽壁2211使推块22向安装块21外伸出以夹持工件。接着，第二送气孔1161停止通气，第二弹性件18抵持第二活塞16，使其向第二端盖116方向移动，夹持臂155夹紧止动杆14从而实现气缸的自锁。

本发明的夹持装置100通过第一弹性件17弹性抵持第一活塞12以带动驱动杆13伸出，并通过夹筒15锁定止动杆14以锁定第一活塞12及驱动杆13。在第一弹性件17抵持下，驱动杆13伸出的驱动力为弹性力，驱动杆13伸出后，夹筒15进行锁定使驱动杆13保持固定。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种气缸，包括第一缸体、第一端盖、连接板、第一活塞及驱动杆，该第一缸体设有第一收容腔，该第一端盖与该连接板分别设于该第一缸体两端，该第一活塞活动装设于该第一收容腔中并将该第一收容腔分隔为相互隔断的第一气腔与第二气腔，该驱动杆一端连接于该第一活塞另一端由该第一端盖伸出，其特征在于：该气缸还包括第二缸体、第二端盖、止动杆、夹筒、第二活塞、第一弹性件及第二弹性件，该第一弹性件两端分别弹性抵持该连接板及该第一活塞，该第一弹性件用于驱动该第一活塞带动该驱动杆伸出，该第一缸体设有连通该第一气腔的第一送气孔，该连接板背离该第一缸体的一端连接该第二缸体的一端，该第二端盖设于该第二缸体另一端，该第二缸体设有第二收容腔，该第二收容腔包括连通的活动部及锥形部，该活动部靠近该第二端盖，该锥形部的半径沿远离该活动部方向逐渐变大，该第二活塞活动设于该活动部，该第二活塞将该活动部分隔出靠近该第二端盖的第三气腔，该止动杆一端固定于该第一活塞，该止动杆另一端穿过该连接板伸入该第二收容腔，该夹筒套设于该止动杆，该夹筒包括固定部及连接于该固定部一端的多个夹持臂，多个该夹持臂的半径沿远离该固定部方向逐渐变大，多个该夹持臂位于该锥形部中，该固定部与该第二活塞连接，该第二弹性件两端分别弹性抵持该第二活塞与该第二收容腔靠近该连接板一侧的顶壁，该第二弹性件驱动该第二活塞及该夹筒向该第二端盖方向移动，该锥形部的孔壁抵持多个该夹持臂使其向内收缩并夹持锁定该止动杆，该第二端盖设有连通该第三气腔的第二送气孔，该第二送气孔通气后，该第二活塞带动该夹筒向该连接板方向移动，多个该夹持臂向外侧张开，使该止动杆能够相对该夹筒移动。

2.如权利要求1所述的气缸，其特征在于：该连接板朝向该夹筒的一端设有避让槽，该避让槽用于避让该夹筒的移动。

3.如权利要求1所述的气缸，其特征在于：该第一活塞包括相连接的塞体及连接部，该塞体位于该第一收容腔中，该连接部穿过该第一端盖并部分伸出于该第一收容腔外，该连接部连接该驱动杆，该第一弹性件一端抵持该塞体。

4.如权利要求1所述的气缸，其特征在于：该第二收容腔还包括安装部，该活动部、该安装部及该锥形部依次连通，该活动部与该安装部均为圆柱孔状，该活动部的半径大于该安装部的半径，该第二弹性件位于该安装部中，且该第二弹性件一端抵持该安装部的顶壁，其另一端抵持该第二活塞。

5.如权利要求1所述的气缸，其特征在于：该连接板上设有定位孔以收容定位该第一弹性件的一端。

6.如权利要求1所述的气缸，其特征在于：该第一缸体、该连接板及该第二缸体通过多个螺杆进行固定。

7.一种夹持装置，包括夹持机构，其特征在于：该夹持装置还包括如权利要求1-6中任意一项所述的气缸，该夹持机构在该驱动杆驱动下能够沿垂直该驱动杆的方向夹持工件。

8.如权利要求7所述的夹持装置，其特征在于：该夹持机构包括安装块、推块及驱动块，该安装块固定于该第一端盖上，该安装块设有沿第一方向开设的第一滑槽及沿第二方向开设的第二滑槽，该第一方向垂直该第二方向，该第一滑槽与该第二滑动相连通，该推块滑动地设于该第二滑槽中，该推块贯穿设有朝向该第一滑槽的驱动槽，该驱动槽包括相对设置的第一槽壁及第二槽壁，该第一槽壁与该第二槽壁均与该第一方向倾斜设置，该驱动块固定于该驱动杆的末端，该驱动块活动伸入该第一滑槽及该驱动槽中，该驱动块包括依次连接的装设部、第一驱动部及第二驱动部，该固定部与该驱动杆固定，该第一驱动部包括朝向该第一槽壁方向的第一斜面，该第二驱动部包括朝向该第二槽壁方向的第二斜面，该驱动杆驱动该驱动块上升后，该第一斜面抵持该第一槽壁使该推块向该安装块外伸出，该驱动杆驱动该驱动块下降后，该第二斜面抵持该第二槽壁使该推块缩回该安装块内。

9.如权利要求8所述的夹持装置，其特征在于：该第一槽壁与该第一方向的夹角为80°，该第一斜面与该第一方向的夹角为80°。

10.如权利要求9所述的夹持装置，其特征在于：该第二槽壁与该第一方向的夹角为60°，该第二斜面与该第一方向的夹角为60°。