CN107477047A - 伸缩销及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种伸缩销，包括销杆组件(100)、活塞杆组件(200)、传感器组件(300)以及自锁连杆组件(500)；所述销杆组件(100)、活塞杆组件(200)、传感器组件(300)以及自锁连杆组件(500)通过连接机构相互连接。本发明提供了一种上述的伸缩销的控制方法。本发明具有在伸出位置自动锁死，即使失去工作气压，工件也能被安全夹紧，安全性高的优点。本发明通过采用自锁连杆组件，用相对较小的工作气压就可以产生较大的伸出力；在消耗同等的压缩空气的情况下，该装置比普通直线式定位装置产生的伸出力要大46倍，且恒定，内置机械限位不受气源波动的影响。

Description

伸缩销及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种伸缩销，具体地，涉及一种伸缩销及其控制方法。

背景技术

本发明应用于生产线上的一种定位装置，目前国内汽车焊装装配制造业中多采用无自锁型伸缩定位销，尤其在一些手动工位，需要切断气源才能进入现场操作，无自锁型伸缩销在切断气源后，由于销杆上安装有负载，在重力的作用下可能导致定位销掉落，从而导致焊接尺寸产生误差。本发明在气缸断气的情况下可以保持自锁，保证车件的精确定位。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种伸缩销及其控制方法。

根据本发明提供的一种伸缩销，包括销杆组件、活塞杆组件、传感器组件以及自锁连杆组件；

所述销杆组件、活塞杆组件、传感器组件以及自锁连杆组件通过连接机构相互连接；

所述自锁连杆组件包括多个子部件；

所述子部件包括第三连接部、第二连接块、第三连接块、第四连接部以及第五连接部；

所述第三连接部通过第四连接部沿纵向与第二连接块的一端固定连接；

所述第二连接块的另一端通过第五连接部沿横向与第三连接块相连接。

优选地，连接机构包括第二密封元件、第六连接部、第七连接部；

所述第二密封元件能够使所述壳体组件与所述活塞杆组件相连接；

所述自锁连杆组件通过第六连接部与所述销杆组件相连接；

所述自锁连杆组件通过第七连接部与所述活塞杆组件相连接。

优选地，还包括壳体组件；

所述壳体组件包括壳体、壳体盖板以及气缸盖；

所述壳体组件内具有安装孔，所述安装孔与所述销杆组件相匹配；

壳体中安装设置有活塞杆组件、传感器组件、自锁连杆组件；

所述壳体盖板安装设置在所述壳体上；

所述壳体盖板安装设置在所述壳体之间具有防尘圈；

所述壳体的上端具有气缸盖；

所述壳体与气缸盖之间具有第一密封元件；

所述壳体组件还包括加强片；

所述加强片为多个；

所述加强片分别位于所述壳体内、壳体盖板内；

所述壳体内具有安装孔；

所述安装孔内具有第一衬套；

所述第一衬套位于在所述安装孔的任一侧；

所述第一衬套与销杆组件相匹配；

所述第一衬套为多个；

所述第一衬套之间具有隔套，所述隔套构成所述第一衬套的限定位；

所述壳体通过连接机构的第二密封元件与所述活塞杆组件相连接；

所述壳体还具有进气口和出气口。

优选地，销杆组件包括销杆、第一连接块、第一连接部以及第一轴承；

所述第一连接块的上部内有第一通孔；

所述销杆通过第一连接部、所述第一通孔与所述第一连接块的上部相连接；

所述第一连接部的任一端部具有所述第一轴承；

所述壳体组件的壳体具有第一轴承安装槽；

所述第一轴承安装槽构成第一轴承的运动轨迹；

所述第一轴承在所述第一轴承安装槽构成的运动轨迹上沿纵向移动；

所述第二连接块的上部通过所述连接机构的第六连接部沿横向与第一连接块的下部相连接；

所述壳体组件的第一衬套与销杆相匹配，能够使所述销杆组件贯穿于壳体组件内；

所述销杆组件具有多个。

优选地，活塞杆组件包括活塞、活塞杆、垫片、第三密封元件、第四密封元件；

所述活塞、所述垫片通过第四密封元件与所述活塞杆的一端固定连接；

所述活塞内具有第三通孔；

所述活塞杆通过第三通孔与所述第四密封元件套接；

所述垫片安装设置在所述活塞，并与所述活塞杆的一端过盈配合；

所述子部件，还包括连接件；

所述活塞杆的另一端与所述连接件相连接；

所述自锁连杆组件的第二连接块通过连接机构的第七连接部与所述连接件相连接；

所述第七连接部的端部具有第二轴承；

所述壳体组件的壳体具有第二轴承安装槽；

所述第二轴承安装槽构成第二轴承的运动轨迹；

所述第二轴承在所述第二轴承安装槽构成的运动轨迹上沿纵向移动；

所述销杆组件的销杆的内侧设置有第三密封元件；

所述第三密封元件的上端与所述第四密封元件紧密连接；

所述第三密封元件的下端具有第二通孔；

所述活塞杆贯穿第二通孔与所述活塞沿纵向相连接；

所述第三密封元件和第四密封元件构成所述活塞的运动轨迹和限定位；

所述壳体组件的壳体通过第二密封元件与所述活塞杆的侧壁相连接。

优选地，传感器组件包括传感器、传感器支架；

所述传感器支架设置在所述壳体组件的壳体的侧部；

所述传感器的感应头穿过传感器支架的第四通孔，并与所述第四通孔过盈配合；

所述传感器能够感应所述自锁连杆组件的第二连接块的位置。

优选地，自锁连杆组件还包括卡簧；

所述卡簧安装设置在所述第五连接部的端部，并构成第三连接块、所述销杆组件的第一连接块的限定位。

优选地，当压缩空气通过壳体的进气口时，所述压缩空气进入所述活塞的限定位内，能够驱动所述活塞向下运动，此时，所述活塞通过第二轴承、第二连接块以及第一轴承驱动所述销杆组件向上运动，能够使所述销杆做伸出动作；

当压缩空气通过壳体的进气口时，所述压缩空气进入所述活塞的限定位内，能够驱动所述活塞向上运动，此时，所述活塞通过第二轴承、第二连接块以及第一轴承驱动所述销杆组件向下运动，能够使所述销杆做缩回动作；

其中，通过第二轴承将所述活塞的第一平动方向转化为第二连接块的转动方向；

所述第二连接块的转动方向通过转化为第一连接块的第二平动方向；

所述第一连接块的第二平动方向通过转化为销杆的第三平动方向，能够使销杆做伸缩动作。

本发明还提供了一种上述的伸缩销的控制方法，包括上述的伸缩销通过压缩空气实现伸出和缩回的动作的步骤。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、在伸出位置自动锁死，即使失去工作气压，工件也能被安全夹紧，安全性高，安全是生产工作的重中之重。

2、通过采用自锁连杆组件，用相对较小的工作气压就可以产生较大的伸出力；在消耗同等的压缩空气的情况下，该装置比普通直线式定位装置产生的伸出力要大46倍，且恒定，内置机械限位不受气源波动的影响。

3、整个机构设置在一个封闭的结构内，减少了灰尘和焊渣飞溅对装置的损伤，降低维修需求。

4、位置感应元件集成在装置内部，抗干扰能力强，信息检测准确可靠，特别适合于要求高的自动化线。

5、该装置采用双销杆，双销杆可以提供一个稳定的面用于连接客户的定位的销座或销钉，可承受单销杆的定位装置2-4约倍的侧向力。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的伸缩销的整体结构示意图。

图2为本发明的伸缩销的内部结构正视图。

图3为本发明的伸缩销的内部详细结构正视图。

图4为本发明的伸缩销的缸体组件的示意图。

图5为本发明的伸缩销的内部组件的示意图。

图6为本发明的伸缩销的传感器组件的示意图。

图7为本发明的伸缩销的壳体盖板的正视图。

图中所示：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

需要说明的是，本发明中提到的连接部，指本领域常用的连接部件，例如，螺母、螺钉、销钉、螺栓等。

如图1至图7所示，本发明提供了一种伸缩销，包括销杆组件100、活塞杆组件200、传感器组件300以及自锁连杆组件500；所述销杆组件100、活塞杆组件200、传感器组件300以及自锁连杆组件500通过连接机构相互连接；所述自锁连杆组件500包括多个子部件；所述子部件包括第三连接部18、第二连接块19、第三连接块20、第四连接部21以及第五连接部22；所述第三连接部18通过第四连接部21沿纵向与第二连接块19的一端固定连接；所述第二连接块19的另一端通过第五连接部22沿横向与第三连接块20相连接。

连接机构包括第二密封元件8、第六连接部25、第七连接部27；所述第二密封元件8能够使所述壳体组件400与所述活塞杆组件200相连接；所述自锁连杆组件500通过第六连接部25与所述销杆组件100相连接；所述自锁连杆组件500通过第七连接部27与所述活塞杆组件200相连接。

本发明的伸缩销，还包括壳体组件400；所述壳体组件400包括壳体1、壳体盖板31以及气缸盖5；所述壳体1的材料优选的为高强度铝合金材料；所述铝合金材料多面具有安装孔，从而方便使使用者将本发明提供的伸缩销安装到工装夹具上；所述壳体组件400内具有安装孔，所述安装孔与所述销杆组件100相匹配；壳体1中安装设置有活塞杆组件200、传感器组件300、自锁连杆组件500；所述壳体盖板31安装设置在所述壳体1上；所述壳体盖板31安装设置在所述壳体1之间具有防尘圈2；；所述防尘圈2可以将外部的灰尘和焊渣等杂质阻隔在本发明提供的伸缩销外部，从而延长使用寿命；所述壳体1的上端具有气缸盖5；所述壳体1与气缸盖5之间具有第一密封元件6；如图4、图7所示，所述壳体组件400还包括加强片7；所述加强片7为多个；所述加强片7分别位于所述壳体1内、壳体盖板31内；具体地说，加强片7优选的为四个，两个用螺丝固定在壳体1的内部，另外两个固定在壳体盖板31的内部，通过与连杆组件500内的第二轴承28接触配合，从而实现自锁；所述壳体1内具有安装孔；所述安装孔内具有第一衬套3，从而避免第一衬套3在本发明提供的伸缩销内运动过程中时位置移动；所述第一衬套3位于在所述安装孔的任一侧；所述第一衬套3与销杆组件100相匹配；所述第一衬套3为多个；所述第一衬套3的材料优选的为耐磨材料，更优选地为铜质材料，且加工要求高；所述第一衬套3之间具有隔套4，所述隔套4构成所述第一衬套3的限定位；所述壳体1通过连接机构的第二密封元件8与所述活塞杆组件200相连接；所述壳体1还具有进气口和出气口。

销杆组件100包括销杆13、第一连接块14、第一连接部15以及第一轴承16；所述第一连接块14的上部内有第一通孔；所述销杆13通过第一连接部15、所述第一通孔与所述第一连接块14的上部相连接；所述第一连接块14具有第三衬套孔；第三衬套24安装所述第三衬套孔内；所述第三衬套24优选的为具有耐磨内表面的衬套；所述第一连接部15的任一端部具有所述第一轴承16；所述壳体组件400的壳体1具有第一轴承安装槽；所述第一轴承安装槽构成第一轴承16的运动轨迹；所述第一轴承16在所述第一轴承安装槽构成的运动轨迹上沿纵向移动；所述第二连接块19的上部通过所述连接机构的第六连接部25沿横向与第一连接块14的下部相连接；所述壳体组件400的第一衬套3与销杆13相匹配，从而提供高的定位精度；能够使所述销杆组件100贯穿于壳体组件400内；所述销杆组件100具有多个。

活塞杆组件200包括活塞12、活塞杆32、垫片11、第三密封元件9、第四密封元件10；所述活塞12、所述垫片11通过第四密封元件10与所述活塞杆32的一端固定连接；所述活塞12内具有第三通孔；所述活塞杆32通过第三通孔与所述第四密封元件10套接；所述垫片11安装设置在所述活塞12，并与所述活塞杆32的一端过盈配合；所述子部件，还包括连接件26；所述活塞杆32的另一端与所述连接件26相连接；所述自锁连杆组件500的第二连接块19通过连接机构的第七连接部27与所述连接件26相连接；所述第七连接部27的端部具有第二轴承28；所述壳体组件400的壳体1具有第二轴承安装槽；所述第二轴承安装槽构成第二轴承28的运动轨迹；所述第二轴承28在所述第二轴承安装槽构成的运动轨迹上沿纵向移动；所述销杆组件100的销杆13的内侧设置有第三密封元件9；所述第三密封元件9的上端与所述第四密封元件10紧密连接；所述第三密封元件9的下端具有第二通孔；所述活塞杆32贯穿第二通孔与所述活塞12沿纵向相连接；所述第三密封元件9和第四密封元件10构成所述活塞12的运动轨迹和限定位；所述壳体组件400的壳体1通过第二密封元件8与所述活塞杆32的侧壁相连接。

传感器组件300包括传感器30、传感器支架29；所述传感器支架29设置在所述壳体组件400的壳体1的侧部；所述传感器30的感应头穿过传感器支架29的第四通孔，并与所述第四通孔29过盈配合；所述传感器30能够感应所述自锁连杆组件500的第二连接块19的位置。

自锁连杆组件500还包括卡簧；所述卡簧安装设置在所述第五连接部22的端部，并构成第三连接块20、所述销杆组件100的第一连接块14的限定位。所述第三连接块20上安装设置有第二衬套23；所述第二衬套23的材料优选的为耐磨材料，从而增加整个伸缩销的使用寿命。

当压缩空气通过壳体1的进气口时，所述压缩空气进入所述活塞12的限定位内，能够驱动所述活塞12向下运动，此时，所述活塞12通过第二轴承28、第二连接块19以及第一轴承16驱动所述销杆组件100向上运动，能够使所述销杆13做伸出动作；当压缩空气通过壳体1的进气口时，所述压缩空气进入所述活塞12的限定位内，能够驱动所述活塞12向上运动，此时，所述活塞12通过第二轴承28、第二连接块19以及第一轴承16驱动所述销杆组件100向下运动，能够使所述销杆13做缩回动作；其中，通过第二轴承28将所述活塞12的第一平动方向转化为第二连接块19的转动方向；所述第二连接块19的转动方向通过25转化为第一连接块14的第二平动方向；所述第一连接块14的第二平动方向通过17转化为销杆13的第三平动方向，能够使销杆13做伸缩动作。

本发明还提供了一种上述的伸缩销的控制方法，包括利用上述的伸缩销通过压缩空气实现伸出和缩回的动作的步骤。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (9)

1.一种伸缩销，其特征在于，包括销杆组件(100)、活塞杆组件(200)、传感器组件(300)以及自锁连杆组件(500)；

所述销杆组件(100)、活塞杆组件(200)、传感器组件(300)以及自锁连杆组件(500)通过连接机构相互连接；

所述自锁连杆组件(500)包括多个子部件；

所述子部件包括第三连接部(18)、第二连接块(19)、第三连接块(20)、第四连接部(21)以及第五连接部(22)；

所述第三连接部(18)通过第四连接部(21)沿纵向与第二连接块(19)的一端固定连接；

所述第二连接块(19)的另一端通过第五连接部(22)沿横向与第三连接块(20)相连接。

2.根据权利要求1所述的伸缩销，其特征在于，连接机构包括第二密封元件(8)、第六连接部(25)、第七连接部(27)；

所述第二密封元件(8)能够使所述壳体组件(400)与所述活塞杆组件(200)相连接；

所述自锁连杆组件(500)通过第六连接部(25)与所述销杆组件(100)相连接；

所述自锁连杆组件(500)通过第七连接部(27)与所述活塞杆组件(200)相连接。

3.根据权利要求1所述的伸缩销，其特征在于，还包括壳体组件(400)；

所述壳体组件(400)包括壳体(1)、壳体盖板(31)以及气缸盖(5)；

所述壳体组件(400)内具有安装孔，所述安装孔与所述销杆组件(100)相匹配；

壳体(1)中安装设置有活塞杆组件(200)、传感器组件(300)、自锁连杆组件(500)；

所述壳体盖板(31)安装设置在所述壳体(1)上；

所述壳体盖板(31)安装设置在所述壳体(1)之间具有防尘圈(2)；

所述壳体(1)的上端具有气缸盖(5)；

所述壳体(1)与气缸盖(5)之间具有第一密封元件(6)；

所述壳体组件(400)还包括加强片(7)；

所述加强片(7)为多个；

所述加强片(7)分别位于所述壳体(1)内、壳体盖板(31)内；

所述壳体(1)内具有安装孔；

所述安装孔内具有第一衬套(3)；

所述第一衬套(3)位于在所述安装孔的任一侧；

所述第一衬套(3)与销杆组件(100)相匹配；

所述第一衬套(3)为多个；

所述第一衬套(3)之间具有隔套(4)，所述隔套(4)构成所述第一衬套(3)的限定位；

所述壳体(1)通过连接机构的第二密封元件(8)与所述活塞杆组件(200)相连接；

所述壳体(1)还具有进气口和出气口。

4.根据权利要求1所述的伸缩销，其特征在于，销杆组件(100)包括销杆(13)、第一连接块(14)、第一连接部(15)以及第一轴承(16)；

所述第一连接块(14)的上部内有第一通孔；

所述销杆(13)通过第一连接部(15)、所述第一通孔与所述第一连接块(14)的上部相连接；

所述第一连接部(15)的任一端部具有所述第一轴承(16)；

所述壳体组件(400)的壳体(1)具有第一轴承安装槽；

所述第一轴承安装槽构成第一轴承(16)的运动轨迹；

所述第一轴承(16)在所述第一轴承安装槽构成的运动轨迹上沿纵向移动；

所述第二连接块(19)的上部通过所述连接机构的第六连接部(25)沿横向与第一连接块(14)的下部相连接；

所述壳体组件(400)的第一衬套(3)与销杆(13)相匹配，能够使所述销杆组件(100)贯穿于壳体组件(400)内；

所述销杆组件(100)具有多个。

5.根据权利要求1所述的伸缩销，其特征在于，活塞杆组件(200)包括活塞(12)、活塞杆(32)、垫片(11)、第三密封元件(9)、第四密封元件(10)；

所述活塞(12)、所述垫片(11)通过第四密封元件(10)与所述活塞杆(32)的一端固定连接；

所述活塞(12)内具有第三通孔；

所述活塞杆(32)通过第三通孔与所述第四密封元件(10)套接；

所述垫片(11)安装设置在所述活塞(12)，并与所述活塞杆(32)的一端过盈配合；

所述子部件，还包括连接件(26)；

所述活塞杆(32)的另一端与所述连接件(26)相连接；

所述自锁连杆组件(500)的第二连接块(19)通过连接机构的第七连接部(27)与所述连接件(26)相连接；

所述第七连接部(27)的端部具有第二轴承(28)；

所述壳体组件(400)的壳体(1)具有第二轴承安装槽；

所述第二轴承安装槽构成第二轴承(28)的运动轨迹；

所述第二轴承(28)在所述第二轴承安装槽构成的运动轨迹上沿纵向移动；

所述销杆组件(100)的销杆(13)的内侧设置有第三密封元件(9)；

所述第三密封元件(9)的上端与所述第四密封元件(10)紧密连接；

所述第三密封元件(9)的下端具有第二通孔；

所述活塞杆(32)贯穿第二通孔与所述活塞(12)沿纵向相连接；

所述第三密封元件(9)和第四密封元件(10)构成所述活塞(12)的运动轨迹和限定位；

所述壳体组件(400)的壳体(1)通过第二密封元件(8)与所述活塞杆(32)的侧壁相连接。

6.根据权利要求1所述的伸缩销，其特征在于，传感器组件(300)包括传感器(30)、传感器支架(29)；

所述传感器支架(29)设置在所述壳体组件(400)的壳体(1)的侧部；

所述传感器(30)的感应头穿过传感器支架(29)的第四通孔，并与所述第四通孔(29)过盈配合；

所述传感器(30)能够感应所述自锁连杆组件(500)的第二连接块(19)的位置。

7.根据权利要求1所述的伸缩销，其特征在于，自锁连杆组件(500)还包括卡簧；

所述卡簧安装设置在所述第五连接部(22)的端部，并构成第三连接块(20)、所述销杆组件(100)的第一连接块(14)的限定位。

8.根据权利要求1至7任一项所述的伸缩销，其特征在于，当压缩空气通过壳体(1)的进气口时，所述压缩空气进入所述活塞(12)的限定位内，能够驱动所述活塞(12)向下运动，此时，所述活塞(12)通过第二轴承(28)、第二连接块(19)以及第一轴承(16)驱动所述销杆组件(100)向上运动，能够使所述销杆(13)做伸出动作；

当压缩空气通过壳体(1)的进气口时，所述压缩空气进入所述活塞(12)的限定位内，能够驱动所述活塞(12)向上运动，此时，所述活塞(12)通过第二轴承(28)、第二连接块(19)以及第一轴承(16)驱动所述销杆组件(100)向下运动，能够使所述销杆(13)做缩回动作；

其中，通过第二轴承(28)将所述活塞(12)的第一平动方向转化为第二连接块(19)的转动方向；

所述第二连接块(19)的转动方向通过(25)转化为第一连接块(14)的第二平动方向；

所述第一连接块(14)的第二平动方向通过(17)转化为销杆(13)的第三平动方向，能够使销杆(13)做伸缩动作。

9.一种权利要求1至8所述的伸缩销的控制方法，其特征在于，包括利用权利要求1至9所述的伸缩销通过压缩空气实现伸出和缩回的动作的步骤。