旋转夹紧缸致动器制造技术

一种旋转夹紧缸致动器具有一设在缸中、其表面有一导槽及能够在相应于夹紧角位的位置和相应于非夹紧角位的位置之间轴向移动的活塞杆。一导向构件装在缸中以接合在导槽中。活塞杆从第一端部角位转向第二端部角位而作正转，从第二端部角位转向第一端部角位而作反转。导槽相对导向面分别用作正转的第一导向面和反转的第二导向面，使导向构件当活塞杆分别正、反转时相对于活塞杆沿导槽中不同的路径移动。第一导向面和第二导向面形成得使导向构件相对于活塞杆在活塞杆运动的最后阶段中沿一段正弦或余弦曲线形状的路径移动，并且使导向构件相对于活塞杆在第二端部角位上移动而不产生任何转矩。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及旋转夹紧缸致动器，其具有连接于活塞杆自由端的夹紧臂，活塞杆连接于液缸致动器活塞，使夹紧臂能够在工件前的夹紧位置和与工件分开的非夹紧位置之间转动。JP-B-62-5739的附图说明图1中所示的一种公知的夹紧缸致动器具有一根活塞杆，在其外表面上设有一条导槽，该导槽由一个倾斜于其轴线延伸的螺旋引导部分和一个与螺旋引导部分连续且相应于夹紧角位的直线引导部分；以及一个导向构件如导销，其连接于一个端盖并可滑动地与导槽接合。当装配在缸的缸孔中且连接于活塞杆的活塞从其后端位置前移时，一连接于活塞杆末端且位于工件前的夹紧角位上的夹紧臂当导槽的直线引导部分相对于导向构件移动时沿直线从工件移开。当活塞杆进一步前移时，导槽的螺旋引导部分相对于导向构件移动，因而夹紧臂被转至与工作分开的非夹紧角位。非夹紧角位是由导向构件相对于导槽的螺旋引导部的位置确定的，因而非夹紧角位取决于活塞的行程。因此，夹紧臂不能精确地转过预定角度，而且夹紧臂不能精确地转至非夹紧角位，除非夹紧缸致动器的构件被适当地操纵以精确地确定活塞的行程。当夹紧工件的夹紧臂从夹紧角位移至非夹紧角位时，螺旋引导部分的末端与导向构件接触，旋转的夹紧臂的惯性力在导向构件和导槽的螺旋引导部分上作用剧烈的冲击，这会引起导向构件和活塞杆的相应于螺旋引导部分的部分的磨损，从而缩短夹紧缸致动器的寿命。当与螺旋引导部分进入与相应于夹紧角位的直线引导部分接合时，夹紧臂以及活塞杆停止在夹紧角位上。但是，如不在导向构件上作用剧烈的冲击就不清楚夹紧臂是否能够精确地停止在夹紧角位上。由于活塞杆随活塞转动，因而围绕活塞安装以密封活塞和限定缸孔的缸壁之间的间隙的密封件(填密圈)对活塞杆的转动作用一个阻力。该阻力的效应是通过密封件和缸壁之间的摩擦及缸孔的内径来确定的。因此，夹紧臂不能被转动，除非足以反抗阻力效应而转动活塞的轴向压力作用在活塞上。因此，本专利技术的目的是提供一种旋转夹紧缸致动器，即使其中的活塞行程不被精确控制，它也能够使夹紧臂转过一个固定的角度，并且当在非夹紧角位上停止夹紧臂时能够减小夹紧臂惯性力的作用。本专利技术的第二个目的是提供一种互锁机构，与使导槽和导销互锁的滑动导向机构相比较，它对互锁构件的相对运动作用较小的阻力。本专利技术的第三个目的是提供一种杆转动机构，它具有一根固定一转动构件如夹紧臂的转动杆，并且能够在转动构件的转动的两相反的终端减小转动构件的惯性力以逐渐停止转动构件，并且能够以高的转动速度使转动构件开始转动。本专利技术的第四个目的是提供一种旋转夹紧缸致动器，它具有一个在低阻力下且无需高工作压力就能够转动的旋转构件。按照本专利技术，一种旋转夹紧缸致动器包括一个缸；一个设置在缸中的活塞；一个安装在缸的前端的前端罩；一个可转动的活塞杆，在其外表面设有一条导槽，所述活塞杆容钠在缸内以便穿过前端罩伸出，并能够绕其轴线转动；一个导向构件，它安装在缸和活塞中的一个上并接合在活塞杆的导槽中，以便能够在平行于活塞杆轴线的方向上相对于活塞杆移动；以及一条夹紧臂，它连接于活塞杆的自由端，并能够与活塞杆一起在一夹紧角位和一非夹紧角位之间转动；其中导槽具有一个倾斜于活塞杆轴线延伸以转动活塞杆的倾斜引导部分、一个连接于倾斜引导部分的一端且相应于夹紧角位的第一直线引导部分和一个连接于倾斜引导部分另一端且相应于非夹紧角位的第二直线引导部分，倾斜引导部分和第二直线引导部分的连接使导向构件的中心当导向构件相对于活塞杆从倾斜引导部分移至相应于非夹紧角位时基本沿一圆弧移动。由于当导向构件从倾斜引导部分移至相应于非夹紧角位的第二直线引导位置时，导向构件的中心沿圆弧移动，因而导向构件能够很顺利地相对于活塞杆移动。由于活塞杆在直线移动后停止，而不是当其正在转动时突然停止，因而转动中的夹紧臂的转动惯性力可以在夹紧臂在未夹紧角位停止前被减小。由于活塞杆(以及夹紧臂)的两个停止角位之间的角度间隔取决于第一和第二直线引导部分之间的角度间隔，因而活塞的行程无需精确地控制，两停止角位之间的角度间隔可以通过适当加工活塞杆而得到精确的确定。导槽的倾斜引导部分和相应于未夹紧角位的第二直线引导部分被一个具有圆弧形状的弓形连接部分所连接，活塞杆被活塞推动时倾斜引导部分的接合导向构件的夹紧导向面，以及相应于未夹紧角位的第二直线引导部分的一个导向面被一个弓形连接面连接，当导向构件被弓形连接部分中的弓形连接面引导时，导向构件的中心沿一圆弧移动。在弓形连接部分中，当活塞杆被活塞推向非夹紧角位时倾斜引导部分接合导向构件的非夹紧导向面，以及相应于非夹紧角位的第二直线引导部分的另一导向面最好被一弓形连接面连接，当导向构件相对于活塞沿弓形连接面移动时，导向构件的中心沿一圆弧移动。由于弓形连接部分的中心线两相反侧上的导向面是弓形连接面，因而当导向构件相对于活塞沿任一弓形连接面移动时导向构件的中心沿一圆弧移动。最好导槽具有半圆形横截面，导向构件是能沿导槽滚动的滚珠，钢滚珠受到支承以便在一个轴承构件中转动。由于作为导向构件的滚珠沿导槽滚动，因而对活塞杆运动的阻力相对较小。最好活塞杆在一个第一端部角位和一个第二端部角位之间转动，活塞杆从第一端部角位转向第二端部角位而作正转，从第二端部角位转向第一端部角位而作反转，导槽的两相对导向面分别用作正转的第一导向面和反转的第二导向面，从而引导导向构件，使导向构件当活塞杆分别为正转和反转而转动时相对于活塞杆沿不同的路径移动，正转的第一导向面和反转的第二导向面形成引导导向构件的形状，使导向构件相对于活塞沿一条倾斜于活塞杆轴线的路径移动，将作用在活塞杆上的推力转换成将活塞杆从第一端部角位转向第二端部角位的转矩，相对于活塞杆在活塞杆运动的最后阶段中沿一条正弦曲线或余弦曲线形状的路径移动，以及相对于活塞杆移动而在第二端部角位上不产生任何转矩。最好，正转的第一导向面和反转的第二导向面形成得使导向构件相对于活塞杆沿一条具有一段正弦曲线或余弦曲线形状的路径移动。最好，第一和第二导向面形成得在转动终点上正弦或余弦曲线的切线平行于活塞杆轴线，而在转动开始点上正弦或余弦曲线的切线倾斜于活塞杆轴线。最好，导槽形成得使导向构件正转路径上的转动开始点与导向构件反转路径上的转动终止点轴向分开一个距离，并使导向构件正转路径上的转动终止点与导向构件反转路径上的转动开始点轴向分开一个距离。最好，活塞杆在一个第一端部角位和一个第二端部角位之间转动，活塞杆从第一端部角位转向第二端部角位而正转，从第二端部角位转向第一端部角位而反转，导槽的两相对导向面分别用作正转的第一导向面和反转的第二导向面，因而使导向构件当活塞杆分别为正转和反转而转动时相对于活塞杆沿导槽中的不同路径移动，正转的第一导向面和反转的第二导向面形成引导导向构件的形状，使导向构件相对于活塞杆沿一条倾斜于活塞杆轴线的路径移动，以便将作用在活塞杆上的推力转换成在转动开始点的转矩，使导向构件相对于活塞沿一条逐渐减小由作用在活塞杆上的推力产生的转矩的路径移动，以及使导向构件相对于活塞杆移动而不在转动终止点产生任何转矩。最好，在缸一端由前端罩封闭的那种旋转夹紧缸致动器中，连接于活塞的活塞杆从前端罩向外伸出；导向构件与前端罩相结合以使接合在活塞杆中形成的导槽内，从而当活塞杆被活塞轴向移动时，活塞杆转动，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转夹紧缸致动器，它包括： 一个缸； 一个设置在缸中的活塞； 一个安装在缸的前端上的前端罩； 一个可转动的活塞杆，该活塞杆在其外表面上设有一条导槽，并装在缸中，穿过前端罩伸出，在一个相应于夹紧角位的位置和一个相应于非夹紧角位之间被活塞移动； 一个导向构件，它安装在缸和活塞中的一个上并接合在活塞杆的导槽中，以便可以在平行于活塞杆轴线的方向上相对于活塞杆移动；以及 一个夹紧臂，它安装在活塞杆的自由端上，所述夹紧臂能够与活塞杆一起在夹紧角位和非夹紧角位之间转动； 其中所述导槽具有一个倾斜于活塞杆轴线延伸以便转动活塞杆的倾斜引导部分、一个连接于倾斜引导部分的一端且相应于夹紧角位的第一直线引导部分和一个连接于倾斜引导部分的另一端且相应于非夹紧角位的第二直线引导部分，倾斜引导部分和第二直线引导部分连接得使导向构件的中心在导向构件相对于活塞杆从倾斜引导部分移至相应于非夹紧角位的第二直线引导部分时基本沿着一条圆弧移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：野田光雄，石谷雄一，杉本忠纪，
申请(专利权)人：丰和工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]