CN207315777U - 基于伪活塞液压缸的直线运动驱动装置及夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于伪活塞液压缸的直线运动驱动装置和夹持装置，其中，所述的驱动装置包括具有真活塞的力输入液压缸和具有伪活塞的力输出液压缸，其基于真伪活塞理论及帕斯卡原理设计，力输入液压缸与力输出液压缸各自仅需要一处密封，伪活塞的结构简单，伪活塞及第二缸筒也不需要精加工，制造成本低。该直线运动驱动装置同时利用液压动力夹紧与弹簧势能抓取夹紧两种方式，实用性强，输入力可以依靠脚踩或放置重物施加，示教功能好。

Description

基于伪活塞液压缸的直线运动驱动装置及夹持装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于伪活塞液压缸的直线运动驱动装置及采用其的夹持装置。

背景技术

现有技术中，在一些需要实现较小夹持力的夹爪装置中，需要提供直线运动驱动装置来驱使夹爪的打开与闭合而实现夹持，目前通常是采用电机-自锁型丝杠螺母机构实现直线运动的。然而，该种直线运动驱动机构在工业领域内并没有广泛应用，这主要是由于其工作效率低、摩擦损失大，且抓取夹持不可靠等因素造成的。而采用气缸驱动则需要空气压缩机，设备占用空间大；采用液压驱动，也需要供液系统，设备占用空间也很大。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于伪活塞液压缸的直线运动驱动装置，其结构简单、占地面积小、操作方便且示教功能良好。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于伪活塞液压缸的直线运动驱动装置，所述的驱动装置包括力输入液压缸和力输出液压缸，其中，所述力输入液压缸包括第一缸体与主动活塞杆组件，所述主动活塞杆组件包括主动活塞杆和固定在所述主动活塞杆一端的主动活塞，所述主动活塞与所述第一缸体的内侧周壁之间相动密封地连接，所述主动活塞杆沿轴向伸出所述第一缸体外，

所述力输出液压缸包括第二缸体与伪活塞杆组件，所述伪活塞杆组件包括力输出活塞杆和固定在所述力输出活塞杆一端的伪活塞，所述伪活塞将所述第二缸体的内腔分隔为第一腔与第二腔，所述伪活塞上开设有连通所述第一腔与第二腔的液流通道，所述力输出活塞杆穿过所述第二腔并穿至所述第二缸体外，且所述力输出活塞杆与所述第二缸体之间相动密封地连接，所述第二腔中还设有用于提供所述伪活塞杆组件弹性复位力的弹性件，所述第一腔与所述力输入液压缸的无杆腔之间通过液流管相液流连通。

优选地，所述力输入液压缸的所述主动活塞杆沿竖直方向延伸，所述主动活塞杆组件能够沿自身轴心线上下升降地设于所述第一缸体上，所述第一缸体上位于所述主动活塞的下方的内腔形成所述的无杆腔。

进一步地，所述第一缸体包括第一缸筒、固设于所述第一缸筒顶部的第一缸盖，所述第一缸盖上开设有供所述主动活塞杆滑动穿出的第一通孔，所述第一通孔的孔径大于所述主动活塞杆的杆径。

作为一种具体的实施方式，所述第一缸筒的底部开设有第一液流孔，所述液流管的一端连接在所述第一液流孔上。

作为一种具体的实施方式，所述第一通孔的孔径小于所述主动活塞的直径。

进一步地，所述主动活塞杆的上部还固设有力输入平台压板。

优选地，所述伪活塞的外侧周部上开设有多个开口槽，所述开口槽与所述第二缸体的内侧周壁之间形成所述的液流通道。

优选地，所述第二缸体包括第二缸筒和固设在所述第二缸筒一端部上的第二缸盖，所述第二缸盖上开设有供所述力输出活塞杆穿出的第二通孔，所述力输出活塞杆与所述第二通孔之间相动密封连接。

进一步地，所述弹性件为套设在所述力输出活塞杆上的弹簧，所述弹簧的两端分别抵挡在所述第二缸盖与所述伪活塞上。

本实用新型的另一目的是提供一种采用上述的直线运动驱动装置的夹持装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种夹持装置，所述夹持装置包括驱动滑块和两组夹持杆组，每组所述夹持杆组均包括中部枢轴连接在安装基座上的连杆、固定连接在所述连杆一端的夹爪、枢轴连接在所述连杆另一端的摆杆，所述摆杆的另一端枢轴连接在所述驱动滑块上，所述驱动滑块滑动地设于所述安装基座上，所述夹持装置还包括如上述的直线运动驱动装置，其中，所述力输出活塞杆的输出端连接在所述驱动滑块上。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的直线运动驱动装置，其基于真伪活塞理论及帕斯卡原理设计，力输入液压缸与力输出液压缸各自仅需要一处密封，伪活塞的结构简单，伪活塞及第二缸筒也不需要精加工，制造成本低。该直线运动驱动装置同时利用液压动力夹紧与弹簧势能抓取夹紧两种方式，实用性强，输入力可以依靠脚踩或放置重物施加，示教功能好。

附图说明

附图1为本实施例的直线运动驱动装置的结构示意图；

附图2为附图1的驱动装置中力输出液压缸的截面示意图；

附图3为采用本实施例的直线驱动装置的夹爪装置松开夹持时的结构示意图；

附图4为附图3的夹爪装置处于夹持状态时的结构示意图；

其中：1、力输入液压缸；11、第一缸筒；12、第一缸盖；13、主动活塞；14、主动活塞杆；11a、第一液流孔；12a、第一通孔；

2、力输出液压缸；21、第二缸筒；22、第二缸盖；23、伪活塞；24、力输出活塞杆；21a、第二液流孔；23a、开口槽；25、弹性件；

3、液流管；4、力输入平台压板；5、驱动滑块；6、连杆；7、夹爪；8、摆杆；9、转接杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

参见图1所示的一种基于伪活塞液压缸的直线运动驱动装置，该驱动装置主要由力输入液压缸1和力输出液压缸2组成，这两个液压缸的结构具体如下：

力输入液压缸1包括第一缸体与主动活塞杆组件，本实施例中，该主动活塞杆组件相对第一缸体输出沿竖直方向的往复运动。第一缸体包括第一缸筒11和固设于第一缸筒11顶部的第一缸盖12；主动活塞杆组件包括主动活塞杆14和固定在主动活塞杆14下端部的主动活塞13，主动活塞13与第一缸筒11的内侧周壁之间相动密封地连接。由于该主动活塞13与第一缸体之间为密封连接，该主动活塞13也被称为真活塞。

第一缸筒11上位于主动活塞13下方的内腔形成力输入液压缸1的无杆腔。第一缸筒11的底部开设有第一液流孔11a，用于连通力输入液压缸1外部与上述的无杆腔。

主动活塞杆14的上端部沿轴向伸出第一缸体外，具体地，第一缸盖12上开设有供主动活塞杆14滑动穿出的第一通孔12a，该第一通孔12a的孔径大于主动活塞杆14的孔径，且小于主动活塞13的直径，使得第一缸盖12形成对主动活塞13的限位。主动活塞杆14的上端部上还固定地设有力输入平台压板4。

力输出液压缸2包括第二缸体与伪活塞杆组件，本实施例中，参见图1所示，伪活塞杆组件相对第二缸体输出沿水平方向的往复运动。具体地，第二缸体包括第二缸筒21和固设于第二缸筒21右端部的第二缸盖22；伪活塞杆组件包括伪活塞23和力输出活塞杆24，力输出活塞杆24的轴心线沿水平方向延伸，伪活塞23固定在力输出活塞杆24的左端部上，伪活塞23设于第二缸筒21的内腔中并将第二缸体的内腔分隔为第一腔（左腔）与第二腔（右腔），伪活塞23上开设有连通上述第一腔与第二腔的液流通道。

在本实施例中，参见图1、图2所示，伪活塞23的外侧周部上开设有开口槽23a，每个开口槽23a与第二缸筒21的内侧周壁之间均形成一条液流通道。在这里，开口槽23a设有三个，该三个开口槽23a在伪活塞23的外侧周部上沿周向均匀间隔地分布。因该伪活塞23与第二缸筒21之间并没有密封连接，故而称之为伪活塞。

力输出活塞杆24的右侧端部穿过第二腔并穿至第二缸体外，且该力输出活塞杆24与第二缸体之间相动密封地连接。在这里，第二缸盖22上开设有供力输出活塞杆24滑动穿出的第二通孔，力输出活塞杆24与第二通孔之间相动密封连接。

第二缸筒21的左侧端部开设有第二液流通孔21a，用于连通力输出液压缸2外部与其第一腔。

力输出液压缸2还包括设于第二腔中提供伪活塞杆组件以弹性力的弹性件25，此处，该弹性件25采用的为套设在力输出活塞杆24上的弹簧25，该弹簧25的两端分别抵挡在第二缸盖22与伪活塞23上。

该直线运动驱动装置还包括连接在上述第一液流孔11a与上述第二液流孔21a的液流管3。

这样，当在力输入平台压板4处输入外力Fi时，主动活塞13与主动活塞杆14共同下行，力输出液压缸1的无杆腔中的液体通过液流管3进入力输出液压缸2的第一腔，推动伪活塞23与力输出活塞杆24向右运动。

在上述过程中，由于伪活塞23上开设的液流通孔连通第一腔与第二腔，主动活塞13推动伪活塞23运动的过程中第一腔内的液体可以回流到第二腔中实现面积差动，其行程放大倍数为：

ΔLo/ΔLi= Si /So= Di^2 /do^2

其中，ΔLo为力输出活塞杆24的行程；ΔLi为力输入活塞杆14的行程；

Si为主动活塞13的直径，So为伪活塞杆组件的有效作用面积；

Di为主动活塞13的直径；do为力输出活塞杆24的杆径。

这样，驱使力输入平台压板4做小幅的位移，便可以使得力输出活塞杆24实现较大的位移量，从而驱使运动机构的直线运动。当施加于力输入平台压板4的外力消失时，可以依靠弹性件25复位。此处的力输入平台压板4处，外力的输入可以依靠脚踩或压持重物的方式实现，其操作简单方便。

参见图3、图4所示，为采用本实施例的直线运动驱动装置的一个夹持装置。该夹持装置还包括驱动滑块5和两组夹持杆组。每组夹持杆组均包括中部枢轴连接在安装基座（图中未示出）上的连杆6、固定连接在连杆6外端部的夹爪7、枢轴连接在连杆6内端部的摆杆8，摆杆8的另一端枢轴连接在驱动滑块5上。两组夹持杆组的两个夹爪7相对设置，以在相对靠近时对待夹持件进行固定夹持。

驱动滑块5滑动地设于上述安装基座上，力输出液压缸2的力输出活塞杆24的输出端通过转接件9连接在驱动滑块5上。

在力输入平台4处没有收到向下的压力作用时，在弹簧25的弹性力作用下，两组夹持杆组的两组夹爪7保持相对靠拢的状态；

当需要对待夹持件进行夹持或松开对待夹持件的夹持时，自力输入平台压板4处施加外力，便可使得力输出活塞杆24克服弹性件25的作用力而向外伸出，从而使得两组夹持杆组相应运动，进而使得两组夹爪7相对张开。待释放力输入平台4处的外力后，力输出活塞杆24在弹性件25的作用下复位，两夹爪7再次相对靠拢以对待夹持件保持夹持。

综上，本实用新型的直线运动驱动装置，其基于真伪活塞理论及帕斯卡原理设计，伪活塞23的结构简单，力输入液压缸1与力输出液压缸2各自仅需要一处密封，伪活塞23及第二缸筒21也不需要精加工，制造成本低。该直线运动驱动装置同时利用液压动力夹紧与弹簧势能抓取夹紧两种方式，实用性强，输入力可以依靠脚踩或放置重物施加，示教功能好。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于伪活塞液压缸的直线运动驱动装置，其特征在于：所述的驱动装置包括力输入液压缸和力输出液压缸，其中，所述力输入液压缸包括第一缸体与主动活塞杆组件，所述主动活塞杆组件包括主动活塞杆和固定在所述主动活塞杆一端的主动活塞，所述主动活塞与所述第一缸体的内侧周壁之间相动密封地连接，所述主动活塞杆沿轴向伸出所述第一缸体外，

所述力输出液压缸包括第二缸体与伪活塞杆组件，所述伪活塞杆组件包括力输出活塞杆和固定在所述力输出活塞杆一端的伪活塞，所述伪活塞将所述第二缸体的内腔分隔为第一腔与第二腔，所述伪活塞上开设有连通所述第一腔与第二腔的液流通道，所述力输出活塞杆穿过所述第二腔并穿至所述第二缸体外，且所述力输出活塞杆与所述第二缸体之间相动密封地连接，所述第二腔中还设有用于提供所述伪活塞杆组件弹性复位力的弹性件，所述第一腔与所述力输入液压缸的无杆腔之间通过液流管相液流连通。

2.根据权利要求1所述的基于伪活塞液压缸的直线运动驱动装置，其特征在于：所述力输入液压缸的所述主动活塞杆沿竖直方向延伸，所述主动活塞杆组件能够沿自身轴心线上下升降地设于所述第一缸体上，所述第一缸体上位于所述主动活塞的下方的内腔形成所述的无杆腔。

3.根据权利要求2所述的基于伪活塞液压缸的直线运动驱动装置，其特征在于：所述第一缸体包括第一缸筒、固设于所述第一缸筒顶部的第一缸盖，所述第一缸盖上开设有供所述主动活塞杆滑动穿出的第一通孔，所述第一通孔的孔径大于所述主动活塞杆的杆径。

4.根据权利要求3所述的基于伪活塞液压缸的直线运动驱动装置，其特征在于：所述第一缸筒的底部开设有第一液流孔，所述液流管的一端连接在所述第一液流孔上。

5.根据权利要求3所述的基于伪活塞液压缸的直线运动驱动装置，其特征在于：所述第一通孔的孔径小于所述主动活塞的直径。

6.根据权利要求2所述的基于伪活塞液压缸的直线运动驱动装置，其特征在于：所述主动活塞杆的上部还固设有力输入平台压板。

7.根据权利要求1至6任一所述的基于伪活塞液压缸的直线运动驱动装置，其特征在于：所述伪活塞的外侧周部上开设有多个开口槽，所述开口槽与所述第二缸体的内侧周壁之间形成所述的液流通道。

8.根据权利要求1至6任一所述的基于伪活塞液压缸的直线运动驱动装置，其特征在于：所述第二缸体包括第二缸筒和固设在所述第二缸筒一端部上的第二缸盖，所述第二缸盖上开设有供所述力输出活塞杆穿出的第二通孔，所述力输出活塞杆与所述第二通孔之间相动密封连接。

9.根据权利要求8所述的基于伪活塞液压缸的直线运动驱动装置，其特征在于：所述弹性件为套设在所述力输出活塞杆上的弹簧，所述弹簧的两端分别抵挡在所述第二缸盖与所述伪活塞上。

10.一种夹持装置，其特征在于，所述夹持装置包括驱动滑块和两组夹持杆组，每组所述夹持杆组均包括中部枢轴连接在安装基座上的连杆、固定连接在所述连杆一端的夹爪、枢轴连接在所述连杆另一端的摆杆，所述摆杆的另一端枢轴连接在所述驱动滑块上，所述驱动滑块滑动地设于所述安装基座上，所述夹持装置还包括如权利要求1至9任一所述的直线运动驱动装置，其中，所述力输出活塞杆的输出端连接在所述驱动滑块上。