CN220668002U - 一种定位气缸装置、组件及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定位气缸装置、组件及系统。所述定位气缸装置包括：气缸、定位器及位置传感器；其中，定位器和位置传感器设置于气缸的壳体上，定位器的出气口与气缸的进气口通过气路相连；位置传感器与定位器电连接，以实时检测气缸的位移信息，并将位移信息传输给定位器；定位器用于接收位置传感器传输的位移信息；且定位器用于与外部的控制器电连接，控制器用于基于位移信息向定位器输入电流信号，定位器基于接收的电流信号调节气缸的位移。该定位气缸装置，气缸与定位器之间的反馈不需要设计机械反馈部件，通过位置传感器将气缸的位移反馈给定位器，能够使定位气缸装置的结构更加紧凑，性能更加稳定。

Description

一种定位气缸装置、组件及系统

技术领域

本实用新型涉及动力驱动技术领域，特别涉及一种定位气缸装置、组件及系统。

背景技术

带有定位器的定位气缸通常应用在电力、化工、选矿等行业，现有的定位气缸的活塞杆与定位器之间通常用机械结构连接，以在活塞杆移动时通过该机械结构将气缸的位移反馈给定位器，并基于气缸的位移信息，通过定位器控制气缸活塞杆的移动以使气缸活塞杆运动至预设位置，从而使与气缸活塞杆相连的部件达到预设位置，如通过气缸活塞杆的位移控制与气缸活塞杆相连的阀门的开度。

实用新型内容

本申请的发明人发现，现有的定位气缸在活塞杆移动的过程中，如果活塞杆发生旋转，很容易造成机械结构发生扭转变形导致故障，且机械部件安装占用空间大，不方便维修。

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种定位气缸装置、组件及系统。

第一方面，本实用新型实施例提供一种定位气缸装置，包括：气缸、定位器及位置传感器；

所述定位器和所述位置传感器设置于所述气缸的壳体上，所述定位器的出气口与所述气缸的进气口通过气路相连；

所述位置传感器与所述定位器电连接，以实时检测气缸的位移信息，并将所述位移信息传输给所述定位器；

所述定位器用于接收所述位置传感器传输的所述位移信息；且所述定位器用于与外部的控制器电连接，所述控制器用于基于所述位移信息向所述定位器输入电流信号，所述定位器基于接收的所述电流信号调节所述气缸的位移。

在一个可选的实施例中，所述定位器内部设置有控制基板；

所述控制基板包括：第一控制基板和第二控制基板，

所述第一控制基板与所述位置传感器电连接以用于接收位置传感器传输的所述气缸的位移信息；

所述第二控制基板用于与外部控制器电连接，以接收控制器传输的电流信号，并基于所述电流信号调节所述气缸的位移。

在一个可选的实施例中，所述第一控制基板上设置有端子台；

连接电线一端与所述位置传感器相连，另一端接入所述端子台内，以实现所述位置传感器与所述第一控制基板的电连接。

在一个可选的实施例中，所述位置传感器通过安装码安装在所述气缸的拉杆上；

所述定位器通过安装板安装于所述气缸的壳体上。

在一个可选的实施例中，所述气缸包括：第一进气口，第二进气口；所述定位器包括：第三进气口、第一出气口和第二出气口；

所述第三进气口用于与气源装置相连，所述第一出气口与所述气缸的第一进气口之间通过气管相连，所述第二出气口与所述第二进气口之间通过气管相连。

在一个可选的实施例中，所述第一出气口和所述第一进气口之间，以及第二出气口和第二进气口之间设置有调速阀。

在一个可选的实施例中，所述气缸为直线型带磁石的双向位置气缸。

第二方面，本实用新型实施例提供一种定位气缸组件，包括：控制器、气源装置及如上所述的定位气缸装置；

所述气源装置与定位器的第三进气口相连，所述定位器与所述控制器电连接，以用于接收所述控制器传输的电流信号。

在一个可选的实施例中，所述气源装置与所述定位器的第三进气口之间依次设置有过滤器和过滤减压阀。

第三方面，本实用新型实施例提供一种定位气缸系统，包括：被推动物品及如上所述的气缸组件，所述被推动物品与所述气缸组件的气缸相连，以通过所述气缸组件调节所述被推动物品的位置。

本实用新型实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

本实用新型实施例提供的定位气缸装置，包括：气缸、定位器及位置传感器；该定位气缸装置，通过位置传感器实时检测气缸的位移，并通过位置传感器将气缸的实时位移信息反馈给定位器，相比较于现有的定位气缸装置，不需要在气缸与定位器之间设置机械反馈部件来反馈气缸的位移信息，使定位气缸装置的结构更加紧凑，且能够减少由于机械反馈部件的损坏而造成的定位气缸装置的机械故障，使定位气缸装置的性能更加稳定。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例中定位气缸装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中定位气缸装置的另一结构示意图；

图3为本实用新型实施例中定位气缸装置的另一结构示意图；

图4为本实用新型实施例中位置传感器与定位器的控制基板的连接电路示意图；

图5为本实用新型实施例中定位气缸组件的气路示意图。

附图标记说明：

1-气缸，2-位置传感器，3-定位器，4-调速阀，5-安装板，6-弯头，7-气管，8-接头，9-安装码；

11-拉杆，12-第一进气口，13-第二进气口；

31-第一出气口，32-第二出气口，33-第三进气口，34-信号接口，35-控制基板，351-第一控制基板，352-第二控制基板。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本申请的发明人发现，现有的定位气缸在活塞杆移动的过程中，如果活塞杆发生旋转，很容易造成机械结构发生扭转变形导致故障，且机械部件安装占用空间大，不方便维修。

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型实施例提供一种定位气缸装置、组件及系统。

参照图1至图3所示，本实用新型实施例提供的定位气缸装置，包括：气缸1、定位器3及位置传感器2；

定位器3和位置传感器2设置于气缸1的壳体上，定位器3的出气口与气缸1的进气口通过气路相连；

位置传感器2与定位器3电连接，以实时检测气缸1的位移信息，并将该位移信息传输给定位器3；

定位器3用于接收位置传感器2传输的气缸1的位移信息；且定位器3用于与外部的控制器电连接，控制器用于基于气缸1的位移信息向定位器3输入电流信号，定位器3基于接收的电流信号调节气缸1的位移。

本实用新型实施例提供的定位气缸装置，通过位置传感器2实时检测气缸1的位移，并通过位置传感器2将气缸1的实时位移信息反馈给定位器3，相比较于现有的定位气缸装置，不需要在气缸1与定位器3之间设置机械反馈部件来反馈气缸1的位移信息，使定位气缸装置的结构更加紧凑，且能够减少由于机械反馈部件的损坏而造成的定位气缸装置的机械故障，使定位气缸装置的性能更加稳定；具体的，本实用新型实施例所说的位移指气缸活塞杆的位移。

进一步的，定位器3内部设置有控制基板；参照图4所示，控制基板35包括：第一控制基板351和第二控制基板352；

第一控制基板351与位置传感器2电连接以用于接收位置传感器2传输的气缸1的位移信息；

第二控制基板352用于与外部控制器电连接，以接收控制器传输的电流信号，并基于电流信号调节气缸1的位移。

具体的，第二控制基板352上设置有端子台(图中未示出)；

在进行第一控制基板351与位置传感器2的连接时，连接电线一端与位置传感器2相连，另一端接入端子台内，以实现位置传感器2与第一控制基板351的电连接。

可选的，参照图1所示，本实用新型实施例的位置传感器2通过安装码9安装在气缸1的拉杆11上；

定位器3通过安装板5安装于气缸1的壳体上。

进一步的，参照图2和图3所示，气缸1包括：第一进气口12，第二进气口13；

定位器3包括：第三进气口33、第一出气口31和第二出气口32；

第三进气口33用于与气源装置相连，第一出气口31与气缸1的第一进气口12之间通过气管7相连，第二出气口32与第二进气口13之间通过气管7相连。

可选的，第一出气口31和第一进气口12之间，以及第二出气口32和第二进气口13之间设置有调速阀4，可通过调节调速阀4控制从定位器3通入气管7中的气体进入气缸1的第一进气口12或第二进气口13的速度。

具体的，参照图2所示，第一出气口31通过接头8与气管7的一端相连，气管7的另一端通过接头8与调速阀4的进气口相连，调速阀4的出气口通过弯头6与第一进气口12相连，以使从第一出气口31流出的气体，流经调速阀4后，从气缸1的第一进气口12流入气缸后腔内，此时气缸1作前进运动，即活塞杆伸出；同理，第二出气口32通过接头8、气管7、调速阀4与第二进气口13相连，以使从第二出气口32流出的气体，流经调速阀4后，从气缸1的第二进气口13流入气缸前腔内，此时活塞杆缩回。

可选的，参照图3所示，定位器3还包括信号接口34，以用于与控制器相连；可选的，控制器输入的电流信号为4～20mA的电流信号，且电流信号与气缸1的位移呈预设的比例关系，如当需要气缸1运动至其行程范围的一半时，可使控制器输出12mA的电流信号至定位器3的第二控制基板352，由第二控制基板352进行算法处理后控制气缸进行移动，从而能够精确的控制气缸位置。

本实用性新型提供的定位气缸装置，通过定位器3的第三进气口33进气，且随着控制器输入电流信号的增大，定位器3的第一出气口31的输出压力上升，第二出气口32的输出压力下降，从而气缸后腔压力变大，气缸1作前进运动。

在该定位气缸装置应用的过程中，气缸1的位移信息由位置传感器2反馈给定位器3的第一控制基板351，定位器3上可设置有显示屏以显示该位移信息，根据该位移信息可使控制器输出相应的电流信号，定位器的第二控制基板352接收到该电流信号并经过算法处理后，控制气缸的位移与输入的电流信号的大小一致，从而能够精确地控制气缸位置。

需要说明的是，上述第二控制基板352根据接收的电流信号经过算法处理控制气缸产生位移的具体实施方式可参照现有技术，在此不再赘述。

可选的，本实用新型实施例的气缸1可为直线型带磁石的双向位置气缸；其中，位置传感器2和定位器3的类型，本实用新型实施例对此不作具体限定，对于位置传感器2只要能实现对气缸1的位置检测，且能实现与定位器3之间的信号传输即可；对于定位器3只要内部存在可用于接收位置传感器2传输的位置信息的控制基板，且能基于外部控制器输入的电流信号对气缸1进行位移调节即可，例如：对于位置传感器可选用SMC执行器位置传感器D-MP系列，定位器3可选用SMC智能定位器IP8101-X419系列。

本实用新型实施例提供的定位气缸装置，通过位置传感器将气缸的位移反馈给定位器，气缸与定位器之间的反馈不需要设计机械反馈部件，使定位气缸装置的结构更加紧凑，同时能够避免活塞杆旋转时，造成机械反馈结构发生扭转变形而导致装置发生故障的情况，使装置的性能更加稳定，提高了对气缸位移的调节精度。

基于同一发明构思，本实用新型实施例还提供一种定位气缸组件，包括：控制器、气源装置及上述的定位气缸装置；

其中，参照图5所示，气源装置(供气侧)与定位器的第三进气口(SUP口)相连，定位器与控制器电连接，以用于接收控制器传输的电流信号，具体的，定位器接收的电流信号为4～20mA的电流信号。

进一步的，参照图5所示，气源装置与定位器的第三进气口之间依次设置有过滤器和过滤减压阀，以使从第三进气口进入定位器内的气体满足条件要求。

关于上述实施例中的定位气缸组件，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该定位气缸装置的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

基于同一发明构思，本实用新型实施例还提供一种定位气缸系统，包括：被推动物品及上述的气缸组件，被推动物品与气缸组件的气缸相连，以通过气缸组件调节被推动物品的位置。

具体的，被推动物品与气缸组件的活塞杆相连，以在活塞杆的移动过程中带动被推动的物品移动；被推动物品可为阀门的挡板等。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本实用新型处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本实用新型单独的优选实施方案。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (10)

1.一种定位气缸装置，其特征在于，包括：气缸、定位器及位置传感器；

所述定位器和所述位置传感器设置于所述气缸的壳体上，所述定位器的出气口与所述气缸的进气口通过气路相连；

所述位置传感器与所述定位器电连接，以实时检测气缸的位移信息，并将所述位移信息传输给所述定位器；

所述定位器用于接收所述位置传感器传输的所述位移信息；且所述定位器用于与外部的控制器电连接，所述控制器用于基于所述位移信息向所述定位器输入电流信号，所述定位器基于接收的所述电流信号调节所述气缸的位移。

2.如权利要求1所述的定位气缸装置，其特征在于，所述定位器内部设置有控制基板；

所述控制基板包括：第一控制基板和第二控制基板，

所述第一控制基板与所述位置传感器电连接以用于接收位置传感器传输的所述气缸的位移信息；

所述第二控制基板用于与外部控制器电连接，以接收控制器传输的电流信号，并基于所述电流信号调节所述气缸的位移。

3.如权利要求2所述的定位气缸装置，其特征在于，所述第一控制基板上设置有端子台；

连接电线一端与所述位置传感器相连，另一端接入所述端子台内，以实现所述位置传感器与所述第一控制基板的电连接。

4.如权利要求1所述的定位气缸装置，其特征在于，所述位置传感器通过安装码安装在所述气缸的拉杆上；

所述定位器通过安装板安装于所述气缸的壳体上。

5.如权利要求1所述的定位气缸装置，其特征在于，所述气缸包括：第一进气口，第二进气口；所述定位器包括：第三进气口、第一出气口和第二出气口；

所述第三进气口用于与气源装置相连，所述第一出气口与所述气缸的第一进气口之间通过气管相连，所述第二出气口与所述第二进气口之间通过气管相连。

6.如权利要求5所述的定位气缸装置，其特征在于，所述第一出气口和所述第一进气口之间，以及第二出气口和第二进气口之间设置有调速阀。

7.如权利要求1-6任一所述的定位气缸装置，其特征在于，所述气缸为直线型带磁石的双向位置气缸。

8.一种定位气缸组件，其特征在于，包括：控制器、气源装置及如权利要求1-7任一所述的定位气缸装置；

所述气源装置与定位器的第三进气口相连，所述定位器与所述控制器电连接，以用于接收所述控制器传输的电流信号。

9.如权利要求8所述的定位气缸组件，其特征在于，所述气源装置与所述定位器的第三进气口之间依次设置有过滤器和过滤减压阀。

10.一种定位气缸系统，其特征在于，包括：被推动物品及如权利要求8或9任一所述的气缸组件，所述被推动物品与所述气缸组件的气缸相连，以通过所述气缸组件调节所述被推动物品的位置。