[发明专利]一种采用旋转式超声波螺母解耦型单作用锁紧气缸

说明书

一种采用旋转式超声波螺母解耦型单作用锁紧气缸，以解决当前单作用气缸定位精度低的技术问题。本发明由端盖组件Ⅰ、超声减摩螺母组件、缸筒、内支撑柱筒、磁环解耦活塞组件和端盖组件Ⅱ组成，本发明利用旋转式超声波螺母机构的超声减摩效应及螺纹自锁连接，实现对活塞杆单向运动的精确控制，同时，利用旋转式超声波螺母机构也可实现旋转运动解耦功能，使得功能集成化，结构紧凑化，可有效提升单作用定位气缸的定位精度；并利用活塞杆与旋转式螺母的螺纹连接，以减小活塞杆在运动过程中的偏转、摇晃，具有结构紧凑、定位精度高、使用寿命长等技术优势，在半导体加工、自动化控制、机器人驱动等技术领域中具有突出的推广价值和广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及一种采用旋转式超声波螺母解耦型单作用锁紧气缸，属于机械定位机构技术领域。

背景技术

气缸是引导活塞在缸体内进行直线运动的圆筒形金属机件，空气在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能，气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。

现有单作用气缸在半导体加工、自动化控制等技术领域具有广泛应用意义，其中一种就是用于定位作用，现有单作用定位气缸一般采用测量活塞杆伸缩量的方式以实现气缸定位，但现有测量设备较为简单，使得气缸的伸缩量无法精确的测量，同时气缸伸缩量测量设备长期使用易发生磨损，影响其精确度，并且气缸的伸缩端之间与设备接触在启动气缸时，容易使气缸受损。

针对上述问题，创设一种定位精度高、使用寿命长的单作用气缸很有必要。

发明内容

为解决当前单作用气缸定位精度低、使用寿命短的技术问题，本发明公开了一种采用旋转式超声波螺母解耦型单作用锁紧气缸。

本发明所采用的技术方案：

为达到上述目的，本发明提供一种采用旋转式超声波螺母解耦型单作用锁紧气缸，该单作用锁紧气缸由旋转式超声波螺母机构、前端盖、缸筒、后端盖、活塞杆螺母、活塞机构、活塞杆和复位弹簧，所述缸筒两侧分别与前端盖和后端盖螺纹连接，所述旋转式超声波螺母机构与前端盖螺纹连接，所述活塞机构穿过活塞杆并通过活塞杆螺母与活塞机构的螺纹连接，所述活塞杆与旋转式超声波螺母机构螺纹连接，所述复位弹簧置于前端盖与活塞机构之间。

所述旋转式超声波螺母机构包括旋转式螺母、螺母上限位板、螺母下限位板、滚球Ⅰ、滚球Ⅱ、固定螺栓和压电片，所述旋转式螺母设有螺母外棱面、下滚道Ⅱ、上滚道Ⅰ和螺母内螺纹孔，所述螺母上限位板设有上限位板安装孔、上滚道Ⅱ和上限位板端面，所述螺母下限位板设有下限位板安装孔、下滚道Ⅰ、下限位板前端面和下限位板后端面。

所述滚球Ⅰ置于上滚道Ⅰ和下滚道Ⅰ形成的滚道中，所述滚球Ⅱ置于上滚道Ⅱ和下滚道Ⅱ形成的滚道中，所述固定螺栓分别穿过上限位板安装孔和下限位板安装孔，并与前端盖螺纹连接，所述压电片与螺母外棱面胶粘贴合，所述螺母内螺纹孔与活塞杆螺纹连接，所述上限位板端面与下限位板前端面贴合，所述下限位板后端面与前端盖贴合。

所述前端盖设有前端盖端面、限位板安装螺纹孔、前导气孔、弹簧固定槽和前端盖内螺纹孔，所述前端盖端面与下限位板后端面贴合，所述限位板安装螺纹孔与固定螺栓螺纹连接，所述弹簧固定槽与复位弹簧过渡配合，所述前端盖内螺纹孔与缸筒螺纹配合。

所述缸筒设有缸筒前螺纹轴、缸筒内孔和缸筒后螺纹轴，所述缸筒前螺纹轴与前端盖内螺纹孔螺纹连接，所述缸筒内孔与活塞机构配合安装，所述缸筒后螺纹轴与后端盖螺纹连接。

所述后端盖设有后端盖内螺纹孔和后导气孔，所述后端盖内螺纹孔与缸筒后螺纹轴螺纹连接。

所述活塞机构包括弹簧固定筒、活塞、活塞密封圈、安装垫板、固定筒安装螺栓和弹簧固定螺栓，所述弹簧固定筒设有弹簧固定槽、固定筒前端面、弹簧固定螺纹孔、固定筒后端面和固定筒安装孔，所述活塞设有活塞前端面、活塞螺纹孔、密封圈槽和活塞后端面。