CN210919633U - 一种柔性自锁气缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性自锁气缸，该柔性自锁气缸包括前缸体和后缸体，所述前缸体通过紧固螺丝与后缸体固定连接，且前缸体上设置有一矩形的通道，在该通道内滑动设置有活塞杆连接块，所述活塞杆连接块靠近后缸体一端连接有活塞行程机构，所述后缸体上开设有用于容纳活塞行程机构的第一腔体，且后缸体上位于第一腔体下方设置有第二腔体，所述前缸体上位于通道下方开设有第三腔体，所述第三腔体内设置有自锁机构，所述自锁机构由顶位柱固定架、锁紧块、锁紧底座、锁紧推块和锁紧活塞组成。本实用新型具备柔性好，自锁力大，锁紧块在锁紧时有浮动间隙补偿，活塞杆连接块不会被卡死，有效的提高了工件的加工精度，降低加工成本。

Description

一种柔性自锁气缸

技术领域

本实用新型涉及一种气缸，具体为一种柔性自锁气缸。

背景技术

气缸是在机械领域中应用非常广泛的部件,气缸常用于推动部件或实现夹紧动作,其中对于薄型零件的夹紧加工,为防止其夹紧变形期望接触产品的力为柔性力，以接触到产品为基准，然后一般会采用自锁气缸来进行夹紧。为了保证加工精度，自锁气缸还需具有可靠的锁紧能力。

目前，市面上广泛使用的自锁气缸，柔性差，自锁力小，在对活塞杆连接块锁紧时，容易卡死，造成工件加工精度低、浪费成本的问题。因此，急需对现有自锁气缸的结构进行改进，以提高工件的加工精度，降低加工成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种柔性自锁气缸，具备柔性好，自锁力大，锁紧块在锁紧时有浮动间隙补偿，活塞杆连接块不会被卡死，有效的提高了工件的加工精度，降低加工成本的优点，解决了上述技术背景所提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种柔性自锁气缸，该柔性自锁气缸包括前缸体和后缸体，所述前缸体通过紧固螺丝与后缸体固定连接，且前缸体上设置有一矩形的通道，在该通道内滑动设置有活塞杆连接块， 所述活塞杆连接块靠近后缸体一端连接有活塞行程机构，所述后缸体上开设有用于容纳活塞行程机构的第一腔体，且后缸体上位于第一腔体下方设置有第二腔体，所述前缸体上位于通道下方开设有第三腔体，所述第三腔体分别与通道和第二腔体相连通，且第三腔体内设置有自锁机构，所述自锁机构包括顶位柱固定架、锁紧块、锁紧底座、锁紧推块和锁紧活塞，所述顶位柱固定架的上下两端面均设置有顶位柱，且顶位柱固定架上开设有用于容纳锁紧推块的插槽，所述锁紧块和锁紧底座分别设于顶位柱固定架上下两侧，并与顶位柱接触连接，所述锁紧块外侧套设有弹性圈，且锁紧块背离顶位柱固定架一面与活塞杆连接块接触连接，所述锁紧推块与插槽的插接端设置有第一弹簧，且锁紧推块背离第一弹簧一端通过密封螺丝与锁紧活塞密封连接，所述锁紧活塞远离锁紧推块一端与第二腔体内的第二弹簧接触连接。

优选的，所述后缸体后侧间隔设置有第一进气孔和第二进气孔，所述第一进气孔与第一腔体连通，用于驱动活塞行程机构的行程移动，所述第二进气孔与前缸体上设置的第三进气孔相连通，且第二进气孔与第三进气孔之间的连接处设置有第一密封圈，所述第三进气孔与第三腔体相连通，且第三进气孔的出气口位于锁紧活塞远离后缸体一端面。

优选的，所述后缸体上还设置有第一泄气孔和第二泄气孔，所述第一泄气孔和第二泄气孔分别与第一腔体和第二腔体相连通，且第一泄气孔位于第一进气孔的出气口的下方位置。

优选的，所述活塞行程机构包括活塞杆、密封套设在活塞杆上的活塞杆前盖以及密封连接在活塞杆后端部的行程活塞，所述活塞杆靠近活塞杆连接块一端设置有一“T”型凸柱，该凸柱与活塞杆连接块上的凹槽相连接，所述凸柱的尺寸略小于凹槽的尺寸，所述活塞杆前盖和行程活塞上分别设置有第二密封圈和第三密封圈。

优选的，所述活塞杆前盖和行程活塞均为圆柱状，且活塞杆前盖的尺寸略大于行程活塞的尺寸，所述活塞杆前盖的后端部与第三密封圈之间设置有第一进气孔的出气口，所述行程活塞在第一进气孔的气压作用下驱动其推动活塞杆连接块在通道内滑动。

优选的，所述活塞杆连接块上位于凹槽两侧设置有第三弹簧，所述第三弹簧远离活塞杆连接块一端与后缸体限位连接。

优选的，所述自锁机构还包括两个第四弹簧，两个所述第四弹簧平行设置在顶位柱固定架远离锁紧推块一端。

优选的，所述锁紧底座和锁紧活塞上分别设置有第四密封圈和第五密封圈。

优选的，所述锁紧推块的上端面为倾斜面，该倾斜面倾斜的角度值在2°-15°之间。

优选的，所述第二弹簧的长度大于第二腔体的深度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过在活塞杆连接块上设置凹槽，在活塞杆上设置凸柱，该凸柱与凹槽配合实现活动连接，且凸柱的尺寸略小于凹槽的尺寸，便于活塞杆在活塞杆连接块内位移，定位柔性好，活塞杆运动时不会被卡死，实用性强。

2、本实用新型通过设置自锁机构，该自锁机构由顶位柱固定架、锁紧块、锁紧底座、锁紧推块和锁紧活塞组成，结构简单，在锁紧活塞一侧设置第二弹簧，由于第二弹簧的长度大于第二腔体的深度，组装后的第二弹簧处于半压紧状态，第二弹簧的弹力驱动锁紧推块往顶位柱固定架一端运动，由于锁紧推块的上端面为倾斜面，当锁紧推块插入顶位柱固定架的插槽内时，将顶位柱固定架上端的顶位柱顶出，顶位柱进一步的将锁紧块顶出至与活塞杆连接块的下端面接触，达到锁紧的目的，该种方式自锁力量大，自锁效果好；当第三进气孔进气时，第三进气孔的气压会驱动锁紧活塞往第二弹簧一端运动，此时锁紧推块从顶位柱固定架的插槽内移出，锁紧块复位，并与活塞杆连接块之间形成间隙，可以有效的防止活塞杆连接块被卡死，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的爆炸图；

图2为本实用新型实施例一的结构图；

图3为本实用新型实施例一的仰视图；

图4为本实用新型图3中A-A的剖视图；

图5为本实用新型图3中B-B的剖视图；

图6为本实用新型实施例一中后缸体的结构示意图；

图7为本实用新型实施例一中活塞杆连接块的结构示意图；

图8为本实用新型实施例一中活塞杆的结构示意图；

图9为本实用新型实施例二的爆炸图；

图10为本实用新型实施例二的结构图；

图11为本实用新型实施例二中后缸体的结构示意图。

图中的附图标记及名称如下：

1、前缸体；2、后缸体；3、紧固螺丝；4、通道；5、活塞杆连接块；6、活塞行程机构；7、第一腔体；8、第二腔体；9、第三腔体；10、第三密封圈；11、顶位柱固定架；12、锁紧块；13、锁紧底座；14、锁紧推块；15、锁紧活塞；16、顶位柱；17、插槽；18、第一弹簧；19、密封螺丝；20、第二弹簧；21、弹性圈；22、第一进气孔；23、第二进气孔；24、第三进气孔； 25、活塞杆；26、活塞杆前盖；27、行程活塞；28、凸柱；29、凹槽；30、第二密封圈；31、第三弹簧；32、第四弹簧；33、第四密封圈；34、第五密封圈；35、第一泄气孔；36、第二泄气孔；37、第一密封圈；38、第六密封圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

请参阅图1至图8，本实用新型提供的一种实施例：一种柔性自锁气缸，该柔性自锁气缸包括前缸体1和后缸体2，所述前缸体1通过紧固螺丝3与后缸体2固定连接，且前缸体1上设置有一矩形的通道4，在该通道4内滑动设置有活塞杆连接块5， 所述活塞杆连接块5靠近后缸体2一端连接有活塞行程机构6，所述后缸体2上开设有用于容纳活塞行程机构6的第一腔体7，且后缸体2上位于第一腔体7下方设置有第二腔体8，所述第一腔体7与通道4的位置相对应，所述前缸体1上位于通道4下方开设有第三腔体9，所述第三腔体9分别与通道4和第二腔体8相连通，更具体的，第三腔体9和第一腔体7密封连接，且第三腔体9内设置有自锁机构，所述自锁机构包括顶位柱固定架11、锁紧块12、锁紧底座13、锁紧推块14和锁紧活塞15，所述顶位柱固定架11的上下两端面均设置有顶位柱16，且顶位柱固定架11上开设有用于容纳锁紧推块14的插槽17，所述锁紧块12和锁紧底座13分别设于顶位柱固定架11上下两侧，并与顶位柱16接触连接，所述锁紧块12外侧套设有弹性圈21，且锁紧块12背离顶位柱固定架11一面与活塞杆连接块5接触连接，所述锁紧推块14与插槽17的插接端设置有第一弹簧18，且锁紧推块14背离第一弹簧18一端通过密封螺丝19与锁紧活塞15密封连接，所述锁紧活塞15远离锁紧推块14一端与第二腔体8内的第二弹簧20接触连接，所述第二弹簧20的长度大于第二腔体8的深度，所述自锁机构还包括两个第四弹簧32，两个所述第四弹簧32平行设置在顶位柱固定架11远离锁紧推块14一端。

具体的，所述后缸体2后侧间隔设置有第一进气孔22和第二进气孔23，在具体实施时，该第一进气孔22和第二进气孔23分别与气源连接，所述第一进气孔22与第一腔体7连通，用于驱动活塞行程机构6的行程移动，所述第二进气孔23与前缸体1上设置的第三进气孔24相连通，且第二进气孔23与第三进气孔24之间的连接处设置有第一密封圈37，所述第三进气孔24与第三腔体9相连通，且第三进气孔24的出气口位于锁紧活塞15远离后缸体2一端面，当第三进气孔24有气压进入时，气压会推动锁紧活塞15往后缸体2一端移动，进一步带动推动锁紧推块14运动，此时锁紧推块14由顶位柱固定架11上的插槽17移出，锁紧块12复位，并与活塞杆连接块5之间形成浮动间隙，可以有效的防止活塞杆连接块5被卡死，实用性强。

具体的，所述后缸体2上还设置有第一泄气孔35和第二泄气孔36，所述第一泄气孔35和第二泄气孔36分别与第一腔体7和第二腔体8相连通，且第一泄气孔35位于第一进气孔22的出气口的下方位置；更具体的，第一泄气孔35和第二泄气孔36分别用于排出第一腔体7和第二腔体8内的气压。

具体的，所述活塞行程机构6包括活塞杆25、密封套设在活塞杆25上的活塞杆前盖26以及密封连接在活塞杆25后端部的行程活塞27，所述活塞杆25靠近活塞杆连接块5一端设置有一“T”型凸柱28，该凸柱28与活塞杆连接块5上的凹槽29相连接，所述凸柱28的尺寸略小于凹槽29的尺寸，所述活塞杆前盖26和行程活塞27上分别设置有第二密封圈30和第三密封圈10；更具体的，所述活塞杆前盖26和行程活塞27均为圆柱状，且活塞杆前盖26的尺寸略大于行程活塞27的尺寸，所述活塞杆前盖26的后端部与第三密封圈10之间设置有第一进气孔22的出气口，所述行程活塞27在第一进气孔22的气压作用下驱动其推动活塞杆连接块5在通道4内滑动，所述凸柱28与凹槽29配合软连接，且凸柱28的尺寸略小于凹槽29的尺寸，便于活塞杆25在活塞杆连接块5内位移，定位柔性好，可以有效的防止活塞杆25在运动时被卡死，实用性强。

在本实施例中，活塞杆连接块5上位于凹槽29两侧设置有第三弹簧31，所述第三弹簧31远离活塞杆连接块5一端与后缸体2限位连接；所述锁紧底座13和锁紧活塞15上分别设置有第四密封圈33和第五密封圈34。

具体的，所述锁紧推块14的上端面为倾斜面，该倾斜面倾斜的角度值在2°-15°之间，在本实施例中锁紧推块14上端面的倾斜角度为3°。

工作原理，本实用新型在工作时，首先将第一进气孔22和第二进气孔23分别与气源连接，使第一进气孔22和第二进气孔23有气压进入，然后本实用新型按照上述结构进行组装，组装后的自锁气缸处于自锁状态，具体的，第二弹簧20的弹力驱动锁紧推块14往顶位柱固定架11一端运动，由于锁紧推块14的上端面为倾斜面，当锁紧推块14插入顶位柱固定架11的插槽17内时，将顶位柱固定架11上端的顶位柱16顶出，顶位柱16进一步的将锁紧块12顶出至与活塞杆连接块5的下端面接触，实现自锁，此时的活塞杆连接块5处于锁定状态，当需要解锁时，给第二进气孔23通气，第二进气孔23内的气压进入第三进气孔24，第三进气孔24的气压会驱动锁紧活塞15往第二弹簧20一端运动，此时锁紧推块14从顶位柱固定架11的插槽17内移出，锁紧块12复位，并与活塞杆连接块5之间形成间隙，此时的活塞杆连接块5在活塞行程机构6及两个第三弹簧31的作用下驱动其沿通道4的长度方向来回移动，具体的，第一进气孔22的气压由活塞杆前盖26处进入，并推动行程活塞27往背离活塞杆连接块5一端移动，此时活塞杆连接块5上的两个第三弹簧31被压缩，行程活塞27一端的气压由第一泄气孔35排出，当第一进气孔22停止气压进入时，两个第三弹簧31复位，带动活塞杆连接块5伸出复位。

实施例二：

请参阅图9至图11，本实用新型提供的一种实施例：一种柔性自锁气缸，本实施例与实施例一的不同之处在于第二腔体8和第三腔体9之间设置有第六密封圈38，第二进气孔23直接与第二腔体8连通，并取消设置实施例一中的第三进气孔24和第二弹簧20，第二泄气孔36设置在前缸体1的侧面，并与第三腔体9相连通,本实施例中其他未解释的特征，均采用实施例一的解释，这里不再进行赘述。

本实施例中的自锁机构在对活塞杆连接块5自锁时，只需对第二进气孔23通气，气压推动锁紧活塞15往顶位柱固定架11一端运动，锁紧活塞15远离运动方向的气压由第二泄气孔36排出，直至锁紧推块14插入顶位柱固定架11的插槽17内时，锁紧活塞15停止运动，此时锁紧推块14将顶位柱固定架11上端面的顶位柱16顶出，使锁紧块12顶出至与活塞杆连接块5的下端面接触，实现自锁；解除锁定时，停止给第二进气孔23通气，此时的第一弹簧18复位，带动锁紧活塞15往后缸体2一端移动，此时的锁紧块12下降复位，达到解锁功能，方便实用。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种柔性自锁气缸，该柔性自锁气缸包括前缸体（1）和后缸体（2），其特征在于：所述前缸体（1）通过紧固螺丝（3）与后缸体（2）固定连接，且前缸体（1）上设置有一矩形的通道（4），在该通道（4）内滑动设置有活塞杆连接块（5）， 所述活塞杆连接块（5）靠近后缸体（2）一端连接有活塞行程机构（6），所述后缸体（2）上开设有用于容纳活塞行程机构（6）的第一腔体（7），且后缸体（2）上位于第一腔体（7）下方设置有第二腔体（8），所述前缸体（1）上位于通道（4）下方开设有第三腔体（9），所述第三腔体（9）分别与通道（4）和第二腔体（8）相连通，且第三腔体（9）内设置有自锁机构，所述自锁机构包括顶位柱固定架（11）、锁紧块（12）、锁紧底座（13）、锁紧推块（14）和锁紧活塞（15），所述顶位柱固定架（11）的上下两端面均设置有顶位柱（16），且顶位柱固定架（11）上开设有用于容纳锁紧推块（14）的插槽（17），所述锁紧块（12）和锁紧底座（13）分别设于顶位柱固定架（11）上下两侧，并与顶位柱（16）接触连接，所述锁紧块（12）外侧套设有弹性圈（21），且锁紧块（12）背离顶位柱固定架（11）一面与活塞杆连接块（5）接触连接，所述锁紧推块（14）与插槽（17）的插接端设置有第一弹簧（18），且锁紧推块（14）背离第一弹簧（18）一端通过密封螺丝（19）与锁紧活塞（15）密封连接，所述锁紧活塞（15）远离锁紧推块（14）一端与第二腔体（8）内的第二弹簧（20）接触连接。

2.根据权利要求1所述的一种柔性自锁气缸，其特征在于：所述后缸体（2）后侧间隔设置有第一进气孔（22）和第二进气孔（23），所述第一进气孔（22）与第一腔体（7）连通，用于驱动活塞行程机构（6）的行程移动，所述第二进气孔（23）与前缸体（1）上设置的第三进气孔（24）相连通，且第二进气孔（23）与第三进气孔（24）之间的连接处设置有第一密封圈（37），所述第三进气孔（24）与第三腔体（9）相连通，且第三进气孔（24）的出气口位于锁紧活塞（15）远离后缸体（2）一端面。

3.根据权利要求1所述的一种柔性自锁气缸，其特征在于：所述后缸体（2）上还设置有第一泄气孔（35）和第二泄气孔（36），所述第一泄气孔（35）和第二泄气孔（36）分别与第一腔体（7）和第二腔体（8）相连通，且第一泄气孔（35）位于第一进气孔（22）的出气口的下方位置。

4.根据权利要求1所述的一种柔性自锁气缸，其特征在于：所述活塞行程机构（6）包括活塞杆（25）、密封套设在活塞杆（25）上的活塞杆前盖（26）以及密封连接在活塞杆（25）后端部的行程活塞（27），所述活塞杆（25）靠近活塞杆连接块（5）一端设置有一“T”型凸柱（28），该凸柱（28）与活塞杆连接块（5）上的凹槽（29）相连接，所述凸柱（28）的尺寸略小于凹槽（29）的尺寸，所述活塞杆前盖（26）和行程活塞（27）上分别设置有第二密封圈（30）和第三密封圈（10）。

5.根据权利要求4所述的一种柔性自锁气缸，其特征在于：所述活塞杆前盖（26）和行程活塞（27）均为圆柱状，且活塞杆前盖（26）的尺寸略大于行程活塞（27）的尺寸，所述活塞杆前盖（26）的后端部与第三密封圈（10）之间设置有第一进气孔（22）的出气口，所述行程活塞（27）在第一进气孔（22）的气压作用下驱动其推动活塞杆连接块（5）在通道（4）内滑动。

6.根据权利要求1所述的一种柔性自锁气缸，其特征在于：所述活塞杆连接块（5）上位于凹槽（29）两侧设置有第三弹簧（31），所述第三弹簧（31）远离活塞杆连接块（5）一端与后缸体（2）限位连接。

7.根据权利要求1所述的一种柔性自锁气缸，其特征在于：所述自锁机构还包括两个第四弹簧（32），两个所述第四弹簧（32）平行设置在顶位柱固定架（11）远离锁紧推块（14）一端。

8.根据权利要求1所述的一种柔性自锁气缸，其特征在于：所述锁紧底座（13）和锁紧活塞（15）上分别设置有第四密封圈（33）和第五密封圈（34）。

9.根据权利要求1所述的一种柔性自锁气缸，其特征在于：所述锁紧推块（14）的上端面为倾斜面，该倾斜面倾斜的角度值在2°-15°之间。

10.根据权利要求1所述的一种柔性自锁气缸，其特征在于：所述第二弹簧（20）的长度大于第二腔体（8）的深度。

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