电压式低摩擦比例气缸制造技术

本实用新型专利技术涉及气缸控制领域，旨在提供一种电压式低摩擦比例气缸，包括一个可伸缩的低摩擦气缸，所述低摩擦气缸与一个直线位移传感器相连；所述低摩擦气缸的活塞杆位移能在所述直线位移传感器上产生变化的电信号；所述直线位移传感器平行安装在所述低摩擦气缸的外部；所述拉杆与所述低摩擦气缸的活塞杆通过连杆相连固定。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有精度高、设备调试简单、低电流或低电压、寿命长、分辨率高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气缸控制领域，具体地说，是一种电压式低摩擦比例气缸。
技术介绍
随着现代工业化的迅速发展，与电子技术结合的PLC系统也越来越多地在各个行业中得到普及应用，因此PLC中与机械运动有关的数据反馈的价值也越来越显得重要，只能依赖于这些反馈数据，PLC才能组织判断和实施下一个阶段的控制工作。比如在包装行业，目前包装纸(带)的原材料一般都是呈卷筒状出库，工作时，通过数个卷轴的卷动和拉动，逐渐铺平地卷展开来，然后在对应的工作阶段得到应用，比如对应于包装工位、印刷工位等阶段。事实上，随着卷筒上的用料不断被使用后减少，卷筒的直径也相应地在变小，事必对卷轴的卷送速度造成影响，也容易造成卷送带的过紧或过松现象，因此在装置中相应地会设置一个张紧轮作为调整，这个调整量需要进一步地反馈至PLC中，以待下一程序中的控制步骤也相应有作调整，能使得生产可以顺利地进行下去。举例如图6所示，产业上的包装带101是由数个卷轴102在方向上作调整后开始进行传输工作；其中一个作张紧作用轮108，作用力为气缸106所产生的推力，使轮的表面与包装带101的表面始终保持着一个张力的接触。如果卷筒随用料的减少，卷送带发生有松驰的现象时，气缸106的推力便轻松地向前推动了张紧作用轮108上的推杆107，张紧作用轮108便向前移动，继续保持这种张力的接触；同时，由于推杆107绕着轴105进行了转动，因此相对轴105的另一侧的转杆103也相应地有发生一个角度转动，这个转动量可由一个专门设置好的角度传感器103来感知到，并转化为PLC可读取的信号数据传输出去。但是我们知道，角度传感器主要是依靠内部机械齿轮的配合精度来感知角度变化量的，因此，有存在灵敏度差，对维护保养要求高等不利项，而且，上述这一整套设备装置里的零部件较多，各部件之间存在着多种结构上的配合，因此无论是对精度要求还是在安装、维护、成本等因素上的考虑，都不是最佳的采集数据反馈的技术方案。此外，以往业内用于作顶紧气缸的部件，没有考虑采用低摩擦气缸。低摩擦气缸指活塞滑动阻力很小的气缸，比如膜片式气缸，就是一种采用隔膜囊(简称气缸膜片)作密封的执行器，其气缸膜片为一端开口的圆柱形，圆柱底面与气缸的活塞头相接触，随着活塞头的前进，气缸膜片发生在活塞表面翻卷的现象，从而降低了活塞与气缸之间的摩擦阻力。以往的气缸膜片在膜片开口处与膜片高度连接处只是作为制造时自然形成的圆弧过渡方式，并没有专门去研宄过这个角度的不同，是否能给膜片的寿命带来什么样的影响。专利技术人经大量实验后发现，如果气缸膜片没有角度或者角度太小，气缸膜片受力的有效面积就增大，使得冲击力变大，气缸的寿命会下降；如果气缸膜片角度太大，气缸膜片受力的有效面积减小，使得需要的气源会更大，这样又使得能耗无法降低。因此，这个角度的范围设定是有重要价值存在的。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服以上现有技术中的不足，提供一种结构简单、精度高、寿命长的电压式低摩擦比例气缸。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为:一种电压式低摩擦比例气缸，包括一个可伸缩的低摩擦气缸，所述低摩擦气缸与一个直线位移传感器相连；所述低摩擦气缸的活塞杆位移能在所述直线位移传感器上产生变化的电信号。作为本技术的进一步改进，所述电信号为0-10V之间的电压信号或0-20mA之间的电流信号，并向外输出至设备的PLC系统。作为本技术的进一步改进，所述低摩擦气缸为单路或双路控制的低摩擦气缸；所述直线位移传感器为拉杆式、滑块式、自恢复式和铰接式的任一种。作为本技术的进一步改进，所述直线位移传感器包括电阻基片、电刷和拉杆，电刷与电阻基片接触，拉杆拉动电刷在电阻基片上直线运动，产生的位移变化使电阻值发生改变，进而向外输出不同的电压或电流信号。作为本技术的进一步改进，所述电阻基片由惰性炭黑材料构成，是在聚合薄膜的基体上涂覆的一层导电塑料后形成。作为本技术的进一步改进，所述直线位移传感器平行安装在所述低摩擦气缸的外部；所述拉杆与所述低摩擦气缸的活塞杆通过连杆相连固定。作为本技术的进一步改进，所述低摩擦气缸的气缸膜片为一端开口一端封闭的圆柱形，开口处与圆柱形直边的夹角在26-30度之间。作为本技术的进一步改进，所述夹角为28度。本技术的工作原理是:低摩擦气缸在工作时，通过活塞杆反复推拉设备的张力摆臂，带动张紧轮调整印刷或复合等卷包装材料的张紧力；同时，直线位移传感器上的拉杆也作同步位移，拉杆上的电刷与电阻基片接触，因此电刷发生位移变化在直线位移传感器上形成电压(电流)的信号；这个信号传输到外面的设备PLC里，PLC通过电压(电流)信号的变化，进而控制到其它的机械部份的动作，从而使整个装置设备能同步协调地在同一个系统中顺利地完成工作。本技术中低摩擦气缸的气缸膜片，开口端有专门设定一个26度-30度之间的角度，经大量实验分析后发现，安装上带这种角度范围内的气缸膜片后，能使气缸的耗损损失最小，且寿命更长。因此，与现有技术相比本技术具有精度高、设备调试简单、低电流或低电压、寿命长、分辨率高等优点。【附图说明】图1为本技术的结构示意图。图2为图1的左视图。图3为对应图2中直线位移传感器的电路端口图。图4为图1中低摩擦气缸的结构剖视图。图5为图1中气缸膜片的放大图。图6为现有技术类似装置的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细的描述:如图1、图2所示，本技术的电压式低摩擦比例气缸，由低摩擦气缸2和直线位移传感器I组成；直线位移传感器I安装在低摩擦气缸2的上方，直线位移传感器I的拉杆11与低摩擦气缸2的活塞杆21通过连杆3相连固定在一起，作同步的伸缩运动。直线位移传感器I是由电阻基片、电刷和拉杆11构成。其中电阻基片由惰性炭黑材料构成，是在聚合薄膜的基体上涂覆的一层导电塑料所形成，电刷与电阻基片接触，拉杆11拉动电刷在电阻基片上直线运动，产生位移变化使得电阻值也发生变化。一般来说，电阻基片的两端连接稳态直流电压，允许流过微安培的小电流，因此电刷和始端之间的电压，与电刷移动的长度成正比。如图3所示，线是接电源线，“2”是输出线，除电源线(线)可以调换外，“2”线只能是输出线。上述线一旦接错，将出现线性误差大，出现控制非常困难，控制精度差，容易显不跳动等现象。本技术工作时，低摩擦气缸将行进的位移量同步给直线位移传感器，直线位移传感器取得一个电信号，或为0-10V之间的电压信号，或为0-20mA之间的电流信号，并将这个信号向外输出至设备的PLC系统中，由PLC相应调整地进行控制其它的机械部件。图4所示的是本技术低摩擦气缸的结构剖视图。图中，活塞22与气缸膜片23的底部接触，气缸膜片23可在活塞22的表面翻卷着行进。气缸膜片23的结构如图5所示，外形为一端开口的圆柱形，由0.25mm厚的聚酯长纤维平织基布制成单层的基布层，圆柱形的开口处与膜片高度连接处的夹角(图中表示为A) —般设定在26-30度之间，最佳值为28度角；这样气缸膜片组装在气缸体内，能达到完全密封，气缸体内时的气源不泄漏，节约气源，降低能耗。最后，还要注意的是，以上列举的仅是本技术的一个具体实施例。显然，本技术还可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压式低摩擦比例气缸，包括一个可伸缩的低摩擦气缸(2)，其特征在于，所述低摩擦气缸(2)与一个直线位移传感器(1)相连；所述低摩擦气缸(2)的活塞杆(21)位移能在所述直线位移传感器(1)上产生变化的电信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张成斌，
申请(专利权)人：海宁新林达自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33