Гидро(пневмо)цилиндр Советский патент 1992 года по МПК F15B15/06 

Изобретение может быть использовано в станкостроении, в автоматических линиях и в робототехнике.

Различные виды гидро- или пневмоци- линдров, которые могут быть использованы в этих областях техники, достаточно широко известны.

При применении цилиндров одной из задач является осуществление одновременно возвратно-поступательного движения поршня со штоком и поворотного движения штока.

При этом появляется возможность, например, выполняя поступательное движение штока, осуществить его поворот вокруг своей оси, с одновременным поворотом закрепленного на штоке прижимного элемента, с последующим зажатием обрабатываемой детали.

Известны подобные цилиндры как одностороннего так и двустороннего действия. В известном цилиндре, предназначенном для прижатия обрабатываемой детали поворотным прихватом, имеется корпус с передней

и задней крышками, поршень с полым штоком, открытый со стороны задней крышки, вал с кулачковым пазом, закрепленный в задней крышке и расположенный внутри по- ,лого шток-поршня, и толкатель выполненный в виде шарика, установленного в боковом отверстии полого штока поршня.

При поступательном движении полого шток-поршня его толкатель скользит по кулачковому пазу вала, закрепленного в задней крышке, и одновременно с его поступательным движением происходит ho- ворот штока и связанного с ним прихвата на некоторый угол, определяемый профилем кулачкового паза вала. Недостатком этого устройства является то, что характер поворотного движения штбка всегда один и тот же и полностью определяется профилем кулачкового паза вала. Или иначе говоря, в нем не имеется каких-либо устройств позволяющих получить другой вид поворотного движения штока.

Частично этот недостаток устранен в цилиндре, принятом за прототип. В этом

(Л

С

х|

со со

сь

устройст ве может быть осуществлен при поступательном движении штока либо его поворот по часовой, либо против часовой стрелки. Это достигается тем, что на валу, закрепленном в задней крышке, выполнены два кулачковых паза и изменение характера поворотного движения штока и связанного с ним прихвата достигается предварительной установкой толкателя в том, или ином пазу.

Хотя в этом устройстве и имеется два кулачковых паза, выполненных на вале, а в принципе возможно выполнение двух различных поворотных движений, но без предварительной установки толкателя в том или ином пазу это устройство всегда будет осуществлять одно и то же по характеру поворотное движение штока, как при его выдвижении, так и втягивании. Следовательно это устройство не позволит осущест- вить два разных по характеру поворотных движений штока при его выдвижении и при его втягивании.

Цель изобретения - расширение функ- циональных возможностей, путем обеспечения изменения траектории движения штока при прямом и обратном ходе.

На фиг. 1 показан гидро- или пневмоци- линдр, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - пример применения цилиндра.

Гидро- или пневмоцилиндр (фиг. 1), состоит из корпуса 1, поршня 2 с полым штоком 3, передней и задней крышек 4, 5. На конце штока 3 закреплен кронштейн с захватом 6. Внутри поршня 2 с полым штоком 3 установлен и неподвижно соединен с задней крышкой 5 вал 7, имеющий два различных кулачковых паза 8 и 9. Внутри поршня

2установлены две втулки 10, 11, имеющие два толкателя 12,13, входящие в кулачковые пазы 8, 9 вала 7. Втулки 10, 11 имеют фланцы, вкоторых выполнены по одной полукруглой расточке.

В поршне 2 выполнено на всю длину поршня цилиндрическое отверстие, в котором установлен фиксатор 14. Фиксатор 14 имеет две проточки под подпружиненный шарик 15, для его собственной фиксации, а также окно 16, которое позволяет соответствующей втулке свободно поворачиваться относительно поршня 2.

Обе втулки 10, 11 удерживаются от осевого смещения крышкой поршня 17. На фиг.

3показан пример применения цилиндра. В этом примере груз типа ящика поступает на позицию А и цилиндром расположенным оправа от него должен быть переведен в позицию Б при помощи захвата 5. На фиг. 1

показаны профили кулачкового паза именно для этого частотного случая применения.

Работу устройства рассмотрим на примере решения типа фиг, 3, В начальный момент времени положение всех элементов устройства соответствует показанным на фиг. 1 и фиг. 2.

Фиксатор 14 своим цилиндрическим участком фиксирует втулку 11 от поворота относительно поршня 2, а фланец втулки 10 находится против окна 16 и втулка 10 имеет возможность поворачиваться относительно поршня 2. При подаче среды под давлением через отверстие в крышке 4 в поршневую полость устройства поршень 2 начинает выдвигаться и, будучи связан с втулкой 11, начинает поворачиваться относительно своей продольной оси по закону, определяемому взаимодействием толкателя 12 и кулачкового паза 8 вала 7. Кронштейн с захватом 6 поворачивается на угол 90° и проходит над ящиком в позиции А, затем вновь возвраа(аотся в показанное на фиг, 1 положение. В это время толкатель 13 втулки 10 движется по пазу 9 вала и так как его фланец находится напротив окна 10 фиксатора 14, то втулка 10 свободно проворачивается относительно поршня 2, В конце хода на выдвижение поршня 2 захват 6 принял показанные на фиг. 1 положение и находится за ящиком в позиции А.

Выступающий конец фиксатора 14 утапливается в поршень 2, он переключается и фиксируется шариком 15 в новом положении, При этом фланец втулки 11 оказывается напротив окна 16 и втулка 11 получает возможность поворота относительно поршня 2, а фланец втулки 10 запирается относительно поршня 2, При обратном ходе закон поворотного движения определяется пазом 9 вала 7 и скользящим по нему толкателем 13 втулки 10. В данном частном случае, фиг. 3, происходит движение поршня 2 без поворота, с соответствии с прямолинейным пазом 9 и цилиндр при помощи захвата 6 переводит ящик из положения А в Б, В конце хода назад фиксатор 14 упирается в крышку 4 и возвращается в показанные на фиг. 1 положения. Далее процесс может быть повторен.

Формула изобретения

Гидро(пневмо)цилиндр, содержащий корпус с крышками, поршень с полым штоком, установленный в корпусе с образованием рабочих полостей, программный вал с двумя кулачковыми пазами, закрепленный нат крышке с возможностью размещения в полом штоке и взаимодействия с установленным в поршне толкателем, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения изменения траектории движения как при прямом, так и при обратном ходах, поршень снабжен двухпозиционным механическим фиксатором и попеременно взаимодействующими с ним установленными в поршне концентрично валу поворотными втулками, каждая из которых снабжена толкателем, взаимодействующим с одним из пазов вала.

Использование: в станкостроении, в автоматических линиях и в робототехнике. Сущность изобретения: поршень с полым штоком образует в корпусе с крышками рабочие камеры. Программный вал с двумя кулачковыми пазами закрег ле Гн а к р ышке, размещен в штоке и взаимодействует с установленным в поршне толкателем. Поршень снабжен двухпозиционным механическим фиксатором и попеременно взаимодействующими с ним установленными в поршне кон- центрично валу поворотными втулками. Каждая втулка снабжена толкателем, взаимодействующим с одним из пазов вала. 3 ил

Фиг. /

bZzZZZ22