[实用新型]一种柱塞式气动控制装置

说明书

本实用新型公开了一种柱塞式气动控制装置，包括气缸和设置在气缸上方的固定盖；固定盖上连接有电机；电机的外转子下端通过丝杠螺母连接丝杠的一端，丝杠的另一端连接活塞；丝杠与丝杠螺母形成螺旋运动副；活塞与气缸的内壁形状相配合，与气缸形成封闭的气室；气室通过截止电磁阀与外界空气连通，同时与气动夹具的气路相连通；还包括用于测定电机外转子运动位置的位置传感器和用于测定气室内气压的气压传感器；本实用新型运动行程短、集成度高、体积小、可直接集成在机械臂末端使用。

技术领域

本实用新型涉及机械夹具领域的气动控制器，具体涉及一种柱塞式气动控制装置。

背景技术

在机械夹具领域，通过控制流体的正负压来进行工作的主要有吸盘、内含颗粒的通用机械爪、软体机械爪。对于吸盘和内含颗粒的通用机械爪而言，需要控制其为负压来进行抓取，控制其为零压或正压来进行释放。对于软体机械爪（如气动网格类（专利号为2017106671573））、内撑式（如公开号2019106310837）而言，需要控制其内的压强为正压来进行抓取，控制其内的负压来进行释放。

现有的这些夹具的正负压控制最常使用的是依靠大体积的工业气源供气、气路组件来进行正负压控制的控制方法。这种方法体积大、噪声大、不便移动使用。第二种方式是使用电机驱动的小型隔膜泵供气，气路组件来进行正负压控制的方法。这种方法体积较第一种小，可以移动使用，噪声也较第一种小。第三种方法是使用柱塞式原理（专利号为2017209860040），使用电机驱动活塞改变缸内体积的方法来控制气压大小和正负的方式。这种方法噪音小、结构简单、成本较低。但是目前仍很难批量应用，其缺点主要在于：（1）集成度不高、行程长、体积相对而言依旧较大；（2）无气路归零装置，因为原理上没有和气缸外的气体产生补充，对气缸和气路的密封要求很高，且如有轻微泄露，即导致气压数值变化且无法恢复，很快就无法实现对正负压的有效控制。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题提供一种结构简单、可直接安装在机械臂末端的柱塞式气动控制装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种柱塞式气动控制装置，包括气缸和设置在气缸上方的固定盖；固定盖上连接有电机；电机的外转子下端通过丝杠螺母连接丝杠的一端，丝杠的另一端连接活塞；丝杠与丝杠螺母形成螺旋运动副；活塞与气缸的内壁形状相配合，与气缸形成封闭的气室；气室通过截止电磁阀与外界空气连通，同时与气动夹具的气路相连通；还包括用于测定电机外转子运动位置的位置传感器和用于测定气室内气压的气压传感器。

进一步的，所述气缸内壁上活塞上方设置有用于限制外转子运动的限位传感器。

进一步的，所述活塞上端连接有导杆，导杆可沿设置在电机固定盖下端的导杆滑动座上下滑动。

进一步的，所述电机为无刷外转子中空电机。

进一步的，所述气缸下端通过带有气路分配的安装法兰连接气动夹具；气室通过其底部的第一通气口与安装法兰的气路相连通；通过第三气动软管将设置在安装法兰上的上的分配气动接头与夹具模块上的夹具气动接头连接。

进一步的，所述气缸下端设置有第一气动接头和第二气动接头；第一气动接头一端连接设置在气缸底部的第二通气孔，另一端连接第一气动软管的一端，第一气动软管的另一端连接截止电磁阀；第二气动接头一端连接设置在气缸底部的第三通气孔，另一端连接第二气动软管的一端，第二气动软管的另一端连接气压传感器。

进一步的，所述电机的基座与固定盖的内壁固定连接。

进一步的，所述固定盖上设置有与机械臂末端连接的螺纹。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型运动行程短、集成度高、体积小、可直接集成在机械臂末端；

（2）本实用新型可将气路归零，保证正负压长期控制的一致性。