The invention provides a friction-free cylinder with controllable friction regeneration, including an air bag and shuttle valve module; a concave hole is arranged on the rodless side of the cylinder piston, a stretching body is arranged on the back end cover of the cylinder, and the stretching body is located in the concave hole, and the gap between the stretching body and the concave hole is matched; an air bag groove is arranged on the stretching body, and the air bag groov The air bag is placed inside, and the air bag is inflated or deflated through shuttle valve module to make the air bag contact or non-contact with the concave hole. The shuttle valve module comprises a valve chamber and a spool, the valve chamber is located inside the back end cover, the valve chamber is connected with the rodless air inlet through the fifth passage, the valve chamber is connected with the air bag through the second passage, the valve chamber is connected with the air bag inlet through the first passage, and a movable valve core is arranged in the valve chamber. The invention can control the friction in the cylinder, so that the cylinder has the ability of realizing high precision motion servo control and high precision force servo control.
【技术实现步骤摘要】
一种摩擦再生可控的无摩擦气缸
本专利技术涉及气缸领域,特别涉及一种摩擦再生可控的无摩擦气缸。
技术介绍
气缸作为系统中的执行机构,在生产制造领域得到了广泛的应用。主要包括:在高速运动时,高输出力的体现以及快速平稳的响应能力;在低速运动时,较好的低压启动性能以及高精度定位的低爬行能力。然而,在气缸运行过程中,摩擦力为是影响系统性能的主要因素之一。由于摩擦力的存在,在气动系统的伺服控制中经常可能出现控制不稳定或爬行现象,尤其是在低速或者小位移的定位运动时。因此,对低摩擦气缸乃至无摩擦气缸的研究显得尤为重要。申请号为201110200490.6的中国专利公开了一种气浮式无摩擦气缸,高压气体经活塞上的节流孔作用在缸筒内壁上,依靠气浮原理使得活塞与缸筒内壁无摩擦接触,再配合前端盖处的空气轴承,使得整个气缸实现了无摩擦运动;另一申请号为201711223571.1的中国专利公开了一种通用的双作用气浮无摩擦气缸,原理类似,也是依靠气浮原理实现了气缸的无摩擦运动,但作用在缸筒上的高压气体在在活塞两端泄压槽的作用下排至空气,其气浮效果较前一个专利得到了明显改善。由于上述两种无摩擦气缸由于在整个运动过程中为无摩擦运动,缺少阻尼力,易实现高精度的力伺服控制,但难以实现高精度的运动伺服控制;而传统气缸则由于摩擦力的存在,易实现高精度的运动伺服控制,却难以实现高精度的力伺服控制。气缸作为一种常见的执行元件在实际应用中往往会遇到这样的要求:在未接触工件前,气缸需要快速伸出并准确地接近工件,这要求气缸在接近过程中需要实现高精度的运动伺服控制,即气缸需要一定的摩擦力;待接触工件后需要气缸 ...
【技术保护点】
1.一种摩擦再生可控的无摩擦气缸,其特征在于,包括气囊(11)和梭阀模块(20);气缸活塞(5)无杆侧设有凹孔(7),气缸后端盖(4)上设有拉伸体(8),且所述拉伸体(8)位于所述凹孔(7)内,所述拉伸体(8)与凹孔(7)间隙配合;所述拉伸体(8)上设有气囊槽(18),所述气囊槽(18)内放置所述气囊(11),所述气囊(11)通过梭阀模块(20)充气或者放气,使所述气囊(11)与所述凹孔(7)接触或者非接触。
【技术特征摘要】
1.一种摩擦再生可控的无摩擦气缸,其特征在于,包括气囊(11)和梭阀模块(20);气缸活塞(5)无杆侧设有凹孔(7),气缸后端盖(4)上设有拉伸体(8),且所述拉伸体(8)位于所述凹孔(7)内,所述拉伸体(8)与凹孔(7)间隙配合;所述拉伸体(8)上设有气囊槽(18),所述气囊槽(18)内放置所述气囊(11),所述气囊(11)通过梭阀模块(20)充气或者放气,使所述气囊(11)与所述凹孔(7)接触或者非接触。2.根据权利要求1所述的摩擦再生可控的无摩擦气缸,其特征在于,所述梭阀模块(20)包括阀腔(21)和阀芯(22),所述阀腔(21)位于后端盖(4)内部,所述阀腔(21)通过第五通道(10)与无杆腔进气口(32)连通,所述阀腔(21)通过第二通道(24)与气囊(11)连通;所述阀腔(21)通过第一通道(23)与气囊进气口(33)连通;所述阀腔(21)内设有可移动的阀芯(22),通过改变阀芯(22)的位置,使第一通道(23)与第二通道(24)连通或者第五通道(10)与第二通道(24)连通。3.根据权利要求1所述的摩擦再生可控的无摩擦气缸,其特征在于,所述气囊槽(18)为环形,所述气囊(11)为环状。4.根据权利要求3所述的摩擦再生可控的无摩擦气缸,其特征在于,所述气囊(11)横截面为梯形,所述梯形气囊两边腰的厚度小于所述梯形气囊上顶面厚度或者下底面厚度。5.根据权利要求1所述的摩擦再生可控的无摩擦气缸,其特征在于,所述拉伸体(8)表面径向阵列若干气囊槽(18),每个所述气囊槽(18)内均放置所述气囊(11),若干所述气囊(11)均通过梭阀模块(20)充气或者放气,使所述气囊(11)与所述凹孔(7)接触或者非接触。6.根据权利要求5所述的摩擦再生可控的无摩擦气缸...
【专利技术属性】
技术研发人员:钱鹏飞,夏鹏,顾振业,鲁东,刘阳,谢方伟,张兵,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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