專(zhuān)利名稱(chēng)：汽缸組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景技術(shù)本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種汽缸組件，例如，該汽缸組件適合用于機(jī)床的工作支撐。
現(xiàn)有技術(shù)的描述例如，傳統(tǒng)工作支撐的汽缸組件只包括一個(gè)用來(lái)工作的汽缸，如本申請(qǐng)人所提交的日本專(zhuān)利No.10-146733(或者US專(zhuān)利5979267，該專(zhuān)利與該日本專(zhuān)利相一致)所公開(kāi)的一樣。
本發(fā)明人所知道的這種汽缸組件的例子包括工作汽缸與前進(jìn)和后退汽缸這兩個(gè)汽缸，并且它的工作如下。
在執(zhí)行鎖緊工作時(shí)，首先，前進(jìn)和后退汽缸的前進(jìn)和后退活塞上升，從而借助前進(jìn)彈簧的推力使支撐桿與工件接觸。之后，工作汽缸把支撐桿保持和固定在升高位置上。此外，在進(jìn)行釋放工作時(shí)，首先，使支撐桿從工作汽缸所保持和固定的情況下解除。然后，前進(jìn)和后退活塞下降，因此使支撐桿克服前進(jìn)彈簧的推力向下運(yùn)動(dòng)。
具有兩個(gè)汽缸的傳統(tǒng)技術(shù)存在這樣的問(wèn)題在使支撐桿從保持和固定情況下解除時(shí)，借助前進(jìn)彈簧的推力，支撐桿使工件向上伸出。
本發(fā)明的概述本發(fā)明的目的是提供一種汽缸組件，該組件可以解決上述的這些問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明以下面方式構(gòu)造了一種汽缸組件，如

圖1、圖2A到2F和圖3A到3F所示，或者如圖4到6所示。
汽缸組件包括第一工作缸20；及前進(jìn)和后退缸32。當(dāng)驅(qū)動(dòng)室23的氣體壓力超過(guò)第一設(shè)定壓力(P1)時(shí)，第一缸20執(zhí)行鎖緊工作，并且當(dāng)驅(qū)動(dòng)室23的氣體壓力減少到小于第一設(shè)定壓力(P1)的第二設(shè)定壓力(P2)時(shí)，進(jìn)行釋放工作。第二缸32包括第二活塞35，它被安裝到第二缸孔33中；進(jìn)入室41，它形成于第二缸孔33的第一端壁40和第二活塞35之間，增壓氣體被供給到該進(jìn)入室中和從該進(jìn)入室中排出；出口室45，它形成于第二缸孔33的第二端壁44和第二活塞35之間；及返回裝置46，它使第二活塞35縮回到第一端壁40中。驅(qū)動(dòng)室23通過(guò)出口室45與外部空氣連通。流動(dòng)阻力施加裝置(K)被設(shè)置在驅(qū)動(dòng)室23和外部空氣之間的路線中。轉(zhuǎn)換裝置61被設(shè)置來(lái)使驅(qū)動(dòng)室23與進(jìn)入室41或者出口室45連通。在從第二活塞35的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始到結(jié)束之間的期間，轉(zhuǎn)換裝置61使驅(qū)動(dòng)室23與出口室45連通。另一方面，在第二活塞35的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)時(shí)，它使驅(qū)動(dòng)室23與進(jìn)入室41連通。
上述發(fā)明以下面方式進(jìn)行工作，例如，如圖2A到2F和圖3A到3F所示一樣。
在執(zhí)行鎖緊工作時(shí)，增壓氣體如壓縮空氣被供給到進(jìn)入室41中。然后，在進(jìn)入室41使它的壓力(M)增大時(shí)，如圖2F中的實(shí)線所示，借助轉(zhuǎn)換裝置61的作用，驅(qū)動(dòng)室23使它的壓力(N)增大(這種增大遲于進(jìn)入室41的壓力(M)的增大)，如圖2F的虛線所示。因此，首先，如圖2A到2D所示，進(jìn)入室41的壓力使第二活塞35升高(并且工作件5 1被連接到第二活塞35上)，然后，驅(qū)動(dòng)室23的壓力(N)變成大于設(shè)定壓力(P1)，因此，使第一缸20的第一活塞22前進(jìn)到鎖緊側(cè)，如圖2E所示。
此外，當(dāng)進(jìn)行釋放工作時(shí)，進(jìn)入室41內(nèi)的增壓氣體被排出到外部區(qū)域中。然后，在進(jìn)入室41的壓力(M)減少時(shí)，如圖3F的實(shí)線所示一樣，驅(qū)動(dòng)室23的壓力(N)降低，這種降低由于流動(dòng)阻力施加裝置(K)的作用而遲于進(jìn)入室41的壓力(M)的減少，如圖3F的虛線所示。因此，首先，如圖3A到圖3D所示，返回裝置46使第二活塞35(和工作件51)降低，然后，驅(qū)動(dòng)室23的壓力(N)變成小于第二設(shè)定壓力(P2)，因此，使第一活塞22后退到釋放側(cè)，如圖3E所示。
因此，本發(fā)明提供了如下優(yōu)點(diǎn)。
在鎖緊時(shí)，在第二前進(jìn)和后退缸的第二活塞已前進(jìn)之后，第一缸可以執(zhí)行鎖緊工作。在釋放時(shí)，在第二活塞已后退之后，第一缸進(jìn)行釋放工作。
相應(yīng)地，例如，在本發(fā)明應(yīng)用到工作支撐的情況下，在上面的釋放時(shí)間時(shí)，借助前進(jìn)裝置如上述前進(jìn)彈簧可以防止支撐桿使工件向上伸出。
本發(fā)明包括下面汽缸組件。
第二缸孔33具有邊緣表面，該邊緣表面被打通從而提供連通孔62，該連通孔62使驅(qū)動(dòng)室23與第二缸孔33的內(nèi)部區(qū)域連通。連通孔62的開(kāi)口部分和第二活塞35的外邊緣表面構(gòu)成轉(zhuǎn)換裝置61。本發(fā)明可以使轉(zhuǎn)換裝置61精確地形成簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，這就可以以較小的費(fèi)用形成可靠的汽缸組件。
本發(fā)明包括下面汽缸組件，例如，如圖4到6所示。
密封件6 5被設(shè)置在第二缸孔33的邊緣表面和第二活塞35的外邊緣表面之間。本發(fā)明使密封件可靠地防止增壓氣體(該增壓氣體被供給到進(jìn)入室中)泄漏到出口室中。因此，在供給增壓氣體時(shí)，可以防止增壓氣體從出口室泄漏到外部空氣中，這就減少了增壓氣體的消耗量。此外，在供給增壓氣體時(shí)，可以防止所泄漏出的增壓氣體使汽缸組件的構(gòu)成件進(jìn)行一些誤操作。
本發(fā)明包括下面汽缸組件，例如，如圖4到6所示。
密封件65被連接到第二活塞35的外邊緣表面上，并且形成了轉(zhuǎn)換裝置6 1的一部分。本發(fā)明可以提供轉(zhuǎn)換裝置，該轉(zhuǎn)換裝置可以可靠地工作，并且具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明包括下面的汽缸組件，例如，如圖4-6所示。
節(jié)流通道66被設(shè)置在連通孔62中，并且至少形成了流動(dòng)阻力施加裝置(K)的一部分。本發(fā)明可以使流動(dòng)阻力施加裝置準(zhǔn)確地形成簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，這就可以以較小的費(fèi)用得到可靠的汽缸組件。
本發(fā)明包括下面的汽缸組件，例如，如圖4-6所示。
在第二缸孔33的邊緣表面和第二活塞35的外邊緣表面之間所限定出的安裝間隙67至少形成了流動(dòng)阻力施加裝置(K)的一部分。本發(fā)明可以使流動(dòng)阻力施加裝置精確地形成簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，這可以以較小的費(fèi)用得到可靠的汽缸組件。
本發(fā)明包括下面的汽缸組件，例如，如圖1所示。
出口室45與桿孔34串聯(lián)地連通，該桿孔34的直徑小于出口室45的直徑。連接到第二活塞35上的連桿36被插入到桿孔34中，而在它們之間具有預(yù)定環(huán)形間隙37。環(huán)形間隙37至少形成了流動(dòng)阻力施加裝置(K)的一部分。本發(fā)明可以使流動(dòng)阻力施加裝置精確地形成簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，這就可以以較小的費(fèi)用得到可靠的汽缸組件。
本發(fā)明包括下面的汽缸組件，例如，如圖1、2D和3B所示。
提供有關(guān)閉部分47，在第二活塞35的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)時(shí)，該關(guān)閉部分47關(guān)閉出口室45和外部空氣之間的連通。在第二活塞的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)處，本發(fā)明可以可靠地防止增壓氣體(該增壓氣體已被供給到進(jìn)入室和驅(qū)動(dòng)室中)泄漏到外部空氣中。
本發(fā)明包括下面的汽缸組件，例如，如圖1、2D和3B所示。
關(guān)閉部分47包括氣門(mén)座48，它設(shè)置在第二缸孔33的第二端壁44上；和閥工作面49，它設(shè)置在第二活塞35上。本發(fā)明可以使關(guān)閉部分精確地形成簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，這可以以較小的費(fèi)用得到可靠的汽缸組件。
附圖的簡(jiǎn)短描述圖1到3F示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例；圖1是沿著汽缸組件施加到其上的工作支撐的正視圖看去時(shí)的剖視圖；圖2A到2F解釋了在鎖緊驅(qū)動(dòng)工作支撐時(shí)的工作；圖3A到3F解釋了在釋放驅(qū)動(dòng)工作支撐時(shí)的工作；圖4-6示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例；圖4是沿著工作支撐的正視圖看去時(shí)的剖視圖，它與圖1相類(lèi)似；圖5示出了在升高狀態(tài)時(shí)設(shè)置在工作支撐中的第二活塞，它與圖4的局部視圖相類(lèi)似；及圖6示出了正在下降時(shí)的第二活塞，它與圖5相類(lèi)似。
優(yōu)選實(shí)施例的描述圖1、圖2A到2F和圖3A到3F示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例。第一實(shí)施例例示這樣的情況本發(fā)明的汽缸組件被應(yīng)用到氣動(dòng)工作支撐中。首先，利用沿著圖1的正面圖看去時(shí)的剖視圖來(lái)解釋工作支撐的結(jié)構(gòu)。
借助螺紋接合使工作支撐(work support)2的殼體3密封地連接到工作托板1的容納孔1a中。殼體3包括上部端壁4；下部缸體5，它限定出下部端壁；及桶形部分6。支撐桿8可垂直運(yùn)動(dòng)地插入到殼體3中。支撐桿8具有上部，該上部設(shè)置有推壓螺栓9，該螺栓9與工件(W)形成接觸。
支撐桿8具有外邊緣表面，該表面在它的下半部設(shè)置有保持和固定區(qū)域(R)，圓柱形筒夾11安裝在該區(qū)域(R)的外部中。筒夾11具有錐形外邊緣表面12，該表面向上變窄并且借助垂直延伸的槽13而沿直徑方向進(jìn)行彈性收縮。筒夾11具有外邊緣，在該外邊緣上方布置著環(huán)形傳遞件15。該傳遞件15具有錐形內(nèi)邊緣表面16，該表面16從上面面對(duì)著筒夾11的錐形外邊緣表面12。
大量的球18被插入到環(huán)錐形間隙17中，該間隙17被限定在錐形外邊緣表面12和錐形內(nèi)邊緣表面16之間。
第一工作汽缸20包括第一缸孔21，它形成于殼體3的桶形部分6的內(nèi)邊緣上；第一環(huán)形活塞22，它被插入到在第一缸孔21和傳遞件15之間所限定出的空間中；和驅(qū)動(dòng)室23，它使第一活塞22降低；及第一彈簧24，它使第一活塞22升高。第一彈簧24被連接在位于傳遞件15下方的彈簧室25內(nèi)。
更加具體地說(shuō)，第一活塞22具有上部，借助密封件26，它被密封地導(dǎo)向到上端壁4；和下部，它借助另一個(gè)密封件27而被密封地導(dǎo)向到下部缸體5上。并且借助把壓縮空氣供給到驅(qū)動(dòng)室23中，使向下的力作用在較大區(qū)域(該較大區(qū)域形成于第一活塞22的上端處)的環(huán)形壓力承受表面上，并且使向上的力作用在較小區(qū)域(該區(qū)域形成于第一活塞22的下端處)的環(huán)形壓力承受表面上。向上力和向下力之間的力差使第一活塞22降低。
第一彈簧24由壓縮螺旋彈簧構(gòu)成。并且它被連接在上部彈簧承座29和下部彈簧承座30之間，其中上部彈簧承座29被連接到傳遞件15的下表面上，而下部彈簧承座30被連接到筒夾11的下端上。上部彈簧承座29安裝著大量的球18。第一彈簧24的推力使筒夾11的下端通過(guò)下部彈簧承座30與下部缸體5進(jìn)行接觸。
第二前進(jìn)和后退的汽缸32設(shè)置在下部缸體5中。第二汽缸32構(gòu)造如下。
在下部缸體5中，第二較大直徑的缸孔33和較小直徑的桿孔34沿著向上的方向、相互串聯(lián)地連通。第二活塞35被安裝到第二缸孔33中，并且連桿36被插入到桿孔34中，而在它們之間具有預(yù)定的環(huán)形間隙(節(jié)流通道)37。環(huán)形間隙37至少構(gòu)成了流動(dòng)阻力施加裝置(K)的一部分。
環(huán)形間隙37形成為大于第二缸孔33和第二活塞35之間的安裝間隙，但是它可以小于活塞的安裝間隙。
此外，連桿36與第二活塞35形成一體，但是它可以與之分開(kāi)形成。
第二缸孔33具有下端壁(第一端壁)40，該端壁由容納孔1a的底壁限定出。進(jìn)入室41形成于下端壁40和第二活塞35之間。進(jìn)入室41與供給和排出開(kāi)口42連通，通過(guò)該開(kāi)口42來(lái)供給和排出壓縮空氣。出口室45形成于第二缸孔33的上端壁(第二端壁)44和第二活塞35之間。使第二活塞35向下收縮的第二彈簧(返回裝置)46連接在桿孔34的上端壁和連桿36之間。第二彈簧46由壓縮螺旋彈簧形成。
提供有關(guān)閉部分47，在第二活塞35的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)終止時(shí)，該關(guān)閉部分使出口室45和環(huán)形間隙37之間的連通斷開(kāi)。關(guān)閉部分47包括氣門(mén)座48，它設(shè)置在第二缸孔33的上端壁44上；及氣門(mén)工作面49，它設(shè)置在第二活塞35的上端表面上。
氣門(mén)工作面49(或者氣門(mén)座48)最好由連接到第二活塞35(或者上端壁44)上的密封件(未示出)來(lái)限定出。在這種情況下，密封件可以提高關(guān)閉部分47的密封功能。
工作螺栓(工作件)51被插入到桿孔34中。工作螺栓51具有腿部，該腿部以螺紋接合的方式連接到連桿36上。工作螺栓51具有頭部52，該頭部52從上面與支撐桿8的接合部分8a相接合。此外，前進(jìn)彈簧(前進(jìn)裝置)53連接在工作螺栓51的頭部52和推動(dòng)螺栓9之間，該前進(jìn)彈簧53向上推動(dòng)支撐桿8。這里，前進(jìn)彈簧53由壓縮螺旋彈簧形成。
環(huán)形間隙37以下面順序通過(guò)桿孔34的內(nèi)部區(qū)域、位于下部缸體5的上側(cè)部處的連通槽55、彈簧室25的內(nèi)部區(qū)域、下部缸體5內(nèi)的垂直孔56和工作筒夾11的排出孔57與外部空氣連通。
而且，轉(zhuǎn)換裝置61被提供來(lái)使與驅(qū)動(dòng)室23與進(jìn)入室41和出口室45中的一個(gè)相連通。更加詳細(xì)地說(shuō)，連通孔62形成于驅(qū)動(dòng)室23和第二缸孔33的上部之間。轉(zhuǎn)換裝置61由連通孔62的開(kāi)口部分和第二活塞35的外邊緣表面構(gòu)成。
當(dāng)鎖驅(qū)動(dòng)工作支撐2時(shí)，第一缸20和第二缸32如圖2A到2E和圖2F所示一樣進(jìn)行工作。圖2A到2E是用來(lái)解釋工作過(guò)程的示意圖。圖2F是這樣的圖形，它示出了進(jìn)入室41的壓力(M)和驅(qū)動(dòng)室23的壓力(N)的變化，并且示意性地解釋了壓力(P)和時(shí)間(T)之間的關(guān)系。
在圖2A的釋放情況下，驅(qū)動(dòng)室23內(nèi)的壓縮空氣被排出到外部區(qū)域中，并且進(jìn)入室41內(nèi)的壓縮空氣也被排出到外部區(qū)域中。因此，第一彈簧24使第一活塞22后退，并且第二彈簧46使第二活塞35降低。驅(qū)動(dòng)室23與出口室45相連通。
當(dāng)工作支撐2從圖2A的釋放狀態(tài)轉(zhuǎn)換到圖2E的鎖緊狀態(tài)時(shí)，壓縮空氣從供給和排出開(kāi)口42供給到進(jìn)入室41中，因此把進(jìn)入室41的壓力(M)提高到用來(lái)鎖緊的設(shè)定壓力(這里大約為0.45MPa)。
把壓縮空氣供給到進(jìn)入室41中，首先使得第二活塞35開(kāi)始上升，如圖2B所示。在這種情況下，第二彈簧46或者類(lèi)似物的推力如此設(shè)置，以致隨著進(jìn)入室41的壓力(M)小于第一設(shè)定壓力(P1)(這里大約為0.25MPa)，第二活塞35開(kāi)始上升，該第一設(shè)定壓力是使驅(qū)動(dòng)室2 3開(kāi)始鎖緊的壓力。此外，在這個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)入室41內(nèi)的少量壓縮空氣通過(guò)第二活塞35的外邊緣表面和第二缸孔33之間的安裝間隙而泄漏到出口室45中。但是，泄漏出來(lái)的壓縮空氣通過(guò)環(huán)形間隙37和桿孔34而可以平穩(wěn)地排出到外部區(qū)域中。
接下來(lái)，如圖2C所示，當(dāng)?shù)诙钊?5升高到上死點(diǎn)附近時(shí)，驅(qū)動(dòng)室23開(kāi)始通過(guò)連通孔62的開(kāi)口部分而與進(jìn)入室41連通，因此驅(qū)動(dòng)室23的壓力(N)開(kāi)始增大。第二彈簧46或者類(lèi)似物的推力如此設(shè)定，以致這時(shí)的進(jìn)入室41的壓力(M)也變成小于第一設(shè)定壓力(P1)(大約0.25MPa)。
隨后，如圖2D所示，當(dāng)?shù)诙钊?5到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，氣門(mén)工作面49與氣門(mén)座48形成接觸，從而關(guān)閉環(huán)形間隙37?；旧显谙嗤瑫r(shí)間時(shí)，連通孔62使它的開(kāi)度最大。因此，驅(qū)動(dòng)室23的壓力(N)快速增大從而超過(guò)第一設(shè)定壓力(P1)(大約0.25MPa)。如圖2E所示，通過(guò)驅(qū)動(dòng)室23的壓力使第一活塞22克服第一彈簧24而前進(jìn)，并且前進(jìn)后的第一活塞22通過(guò)筒夾11鎖緊支撐桿8。
在釋放驅(qū)動(dòng)工作支撐2時(shí)，第一缸20和第二缸32如圖3A到3E和圖3F所示一樣進(jìn)行工作。附圖3A到3F與附圖2A到2F相類(lèi)似。
當(dāng)工作支撐2從圖3A的鎖緊狀態(tài)轉(zhuǎn)換到圖3E的釋放狀態(tài)時(shí)，進(jìn)入室41內(nèi)的壓縮空氣通過(guò)供給和排出開(kāi)口42而被排出到外部區(qū)域中，從而快速減少進(jìn)入室41的壓力(M)。然后，首先，如圖3B所示，第二彈簧46使第二活塞35降低，因此使氣門(mén)工作面49與氣門(mén)座48分開(kāi)，并且使連通孔62的開(kāi)口部分開(kāi)始與出口室45連通。因此，驅(qū)動(dòng)室23內(nèi)的壓縮空氣開(kāi)始通過(guò)連通孔62、出口室45、環(huán)形間隙37和桿孔34而排出到外部區(qū)域中。
接下來(lái)，如圖3C所示，第二彈簧46使第二活塞35降低。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)室23內(nèi)的壓縮空氣排出到外部區(qū)域受到環(huán)形間隙37的節(jié)流作用的限制，因此延遲了由于進(jìn)入室41內(nèi)的壓力(M)減少而引起的驅(qū)動(dòng)室23的壓力(N)減少。在這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)?shù)诙钊?5下降時(shí)，工作螺栓51的頭部52(參見(jiàn)圖1)從上面與鎖緊的支撐桿8的接合部分8a(參見(jiàn)圖1)形成接觸。借助前進(jìn)彈簧53的推力(參見(jiàn)圖1)，這就可以可靠地防止支撐桿8上升。
這時(shí)，由于如上述一樣鎖緊了支撐桿8，因此可以防止工作螺栓51和第二活塞35下降。因此，首先，如圖3D所示，進(jìn)入室41具有壓力(M)，該壓力隨著第二活塞35保持在與圖3C中相同的高度上而減少，之后，驅(qū)動(dòng)室23的壓力(N)變成小于第二設(shè)定壓力(P2)(這里該設(shè)定壓力大約為0.15MPa)，該設(shè)定壓力是釋放開(kāi)始的壓力。如圖3E所示，借助第一彈簧24使第一活塞22后退，并且解除了由筒夾11所執(zhí)行的、支撐桿8的鎖緊狀態(tài)。相應(yīng)地，借助第二彈簧46使第二活塞35和工作螺栓51進(jìn)一步下降。
借助圖1來(lái)解釋工作支撐2的具體工作。
在圖1所示的釋放狀態(tài)下，第一彈簧24使第一活塞22和傳遞件15上升，因此解除了筒夾11沿直徑方向的收縮。此外，第二彈簧46使第二活塞35和連桿36下降，因此工作螺栓51的頭部52可以克服前進(jìn)彈簧53而使支撐桿8降低。
在上面的釋放狀態(tài)下，工件(W)水平地放置到推壓螺栓9的上部中。之后，通過(guò)供給和排出開(kāi)口42把壓縮空氣供給到進(jìn)入室41中。然后，首先，所供給的壓縮空氣的壓力開(kāi)始使第二活塞35和工作螺栓51克服第二彈簧46而升高。借助第二缸孔33的上端壁44防止它們上升超過(guò)預(yù)定距離。與工作螺栓51的上升同時(shí)，前進(jìn)彈簧53使支撐桿8升高，因此使推壓螺栓9與工件(W)形成了接觸，如點(diǎn)劃線所示一樣。在這種狀態(tài)中，在工作螺栓51的頭部52的下表面和支撐桿8的接合部分8a之間垂直地形成了接觸間隙。
接下來(lái)，第二活塞35到上死點(diǎn)的上面運(yùn)動(dòng)使供給和排出開(kāi)口42內(nèi)的壓縮空氣以上述順序通過(guò)進(jìn)入室41和連通孔62而供給到驅(qū)動(dòng)室23中。并且當(dāng)驅(qū)動(dòng)室23的壓力超過(guò)圖2F中的上述第一設(shè)定壓力(P1)(這里該設(shè)定壓力大約為0.25MPa)時(shí)，氣動(dòng)力(該氣動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)室23作用到第一活塞22上)的垂直力差使傳遞件15向下運(yùn)動(dòng)。然后，傳遞件15的錐形內(nèi)邊緣表面16與筒夾11的錐形外邊緣表面12形成光滑接合，同時(shí)使球體18滾動(dòng)從而沿直徑方向使筒夾11進(jìn)行收縮。因此，沿直徑方向收縮的筒夾11沿著向心方向推動(dòng)支撐桿8的保持和固定區(qū)域(R)，從而把支撐桿8保持和固定到點(diǎn)劃線所示的高度位置上。
工件(W)具有上表面，該上表面通過(guò)如上所述的鎖緊的支撐桿8來(lái)進(jìn)行機(jī)加工，機(jī)加工時(shí)所施加的向下推壓力沿著軸向、穩(wěn)固地由支撐桿8的支撐力來(lái)承受。
在機(jī)加工完成之后，使進(jìn)入室41內(nèi)的壓縮空氣排出。然后，首先，使第二活塞35和工作螺栓51下降，并且從上面使工作螺栓51的頭部52與鎖緊的支撐桿8的接合部分8a形成接觸。借助前進(jìn)彈簧53，這使工作螺栓51可以可靠地防止支撐桿8上升。之后，解除支撐桿8的鎖緊狀態(tài)。更加具體地說(shuō)，它的過(guò)程如下。
如果壓縮空氣被排出，那么，首先，第二彈簧46使第二活塞35和工作螺栓51降低。接下來(lái)，如上所述，使驅(qū)動(dòng)室23內(nèi)的壓縮空氣通過(guò)連通孔62、出口室45和環(huán)形間隙37而排出到外部區(qū)域中。并且當(dāng)驅(qū)動(dòng)室23使它的壓力小于圖3F中的第二設(shè)定壓力(P2)(這里，該設(shè)定壓力大約為0.15MPa)時(shí)，第一彈簧24向上推動(dòng)第一活塞22和傳遞件15。傳遞件15的錐形內(nèi)邊緣表面16平穩(wěn)地、向上地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使球體18進(jìn)行滾動(dòng)，從而解除筒夾11的錐形外邊緣表面12的推壓狀態(tài)。這使得筒夾11借助它自己的彈性回復(fù)力而沿直徑方向進(jìn)行膨脹，并且解除了支撐桿8的鎖緊狀態(tài)。因此，第二活塞35和工作螺栓51進(jìn)一步下降，從而使支撐桿8返回到圖1的下降狀態(tài)中。
第一實(shí)施例提供了下面這些優(yōu)點(diǎn)。
在釋放操作工作支撐2時(shí)，首先，使工作螺栓51下降從而防止支撐桿8由于前進(jìn)彈簧(前進(jìn)裝置)53的推力作用而上升。之后，使支撐桿8從筒夾11所執(zhí)行的保持和固定狀態(tài)中解除出來(lái)。因此，當(dāng)保持和固定狀態(tài)被解除時(shí)，可以防止前進(jìn)彈簧53的推力通過(guò)支撐桿8使工件(W)向上伸出。
此外，如上所述，在關(guān)閉部分47設(shè)置有密封件(未示出)的情況下，在第二活塞35的上死點(diǎn)位置上可以減少向上壓力的承受區(qū)域。因此，在進(jìn)入室41(和出口室45)的壓力較高的時(shí)間時(shí)，第二活塞35開(kāi)始下降。在工作螺栓51下降之后，這可以可靠地解除支撐桿8的鎖緊狀態(tài)。
關(guān)閉部分47可以包括第二活塞35的外邊緣表面和第二缸孔33的邊緣表面的結(jié)合體或者類(lèi)似物，而不是第二活塞35的上端表面和第二缸孔33的上端壁44的結(jié)合體。
圖4到6示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖4是在沿著工作支撐2的正視圖看去時(shí)的剖視圖并且與圖1相類(lèi)似。圖5示出了升高的第二活塞35，并且與圖4中的局部視圖相類(lèi)似。圖6示出了正在下降的第二活塞35并且與圖5相類(lèi)似。
在第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相同的構(gòu)成件原則上用相同的標(biāo)號(hào)來(lái)表示，并且只解釋與第一實(shí)施例不同的結(jié)構(gòu)。
第二活塞35具有外邊緣表面，而密封件65被連接到該外邊緣表面上。第二缸孔33具有中間高度部分，該部分被打通從而提供連通孔62。連通孔62的開(kāi)口部分和密封件65構(gòu)成了轉(zhuǎn)換裝置61。
當(dāng)壓縮空氣在圖4的釋放狀態(tài)下被供給到進(jìn)入室41中時(shí)，第二活塞35開(kāi)始上升。在從開(kāi)始到第二活塞35的上升結(jié)束期間，密封件65防止進(jìn)入室41內(nèi)的壓縮空氣流入到驅(qū)動(dòng)室23中。當(dāng)?shù)诙钊?5到達(dá)圖5的上升位置(或者剛好在上升之前它已到達(dá))時(shí)，進(jìn)入室41內(nèi)的壓縮空氣開(kāi)始通過(guò)連通孔62而流入到驅(qū)動(dòng)室23中。這提高了驅(qū)動(dòng)室23的壓力，如圖2F中點(diǎn)劃線(N’)所示一樣。
此外，連通孔62設(shè)置有節(jié)流通道66，該通道66至少形成了一部分流動(dòng)阻力施加裝置(K)。此外，在第二缸孔33的邊緣表面和第二活塞35的上半部的外邊緣表面之間限定出安裝間隙67，該安裝間隙67至少構(gòu)成了一部分流動(dòng)阻力施加裝置(K)。
在圖5所示的情況下，當(dāng)進(jìn)入室41內(nèi)的壓縮空氣通過(guò)供給和排出開(kāi)口42而被排出到外部區(qū)域中時(shí)，第二活塞35下降。當(dāng)?shù)诙钊?5已下降到圖6所示的位置上時(shí)，驅(qū)動(dòng)室23內(nèi)的壓縮空氣以所述順序通過(guò)節(jié)流通道66和安裝間隙67而只以極小量地開(kāi)始排出到出口室45中，并且該極小量的壓縮空氣通過(guò)桿孔34而被排出到外部區(qū)域中。
這時(shí)，節(jié)流通道66和安裝間隙67施加流動(dòng)阻力，該流動(dòng)阻力延遲了驅(qū)動(dòng)室23的壓力減少，從而延遲了第一活塞22的上升開(kāi)始。因此，借助第一活塞22可以延遲支撐桿8的鎖緊解除的開(kāi)始，這導(dǎo)致在第二活塞35和工作螺栓51下降之后可以執(zhí)行支撐桿8的鎖緊解除。
第二實(shí)施例提供了下面優(yōu)點(diǎn)和第一實(shí)施例所提供的上述優(yōu)點(diǎn)。
密封件65可靠地防止壓縮空氣(該壓縮空氣被供給到進(jìn)入室41中)泄漏到出口室45中。因此，在供給壓縮空氣時(shí)，可以防止壓縮空氣從出口室45泄漏到外部區(qū)域中，這就減少了壓縮空氣的消耗量。此外，可以防止支撐桿8以比泄漏壓縮空氣所需要的速度更快的速度向上運(yùn)動(dòng)。
在第二實(shí)施例中，第二缸孔33使上端壁設(shè)置有氣門(mén)座(未示出)，并且第二活塞35可以使上部設(shè)置有氣門(mén)工作面(未示出)，這個(gè)與第一實(shí)施例的相同。在這種情況下，如果連接到第二活塞35上的密封件65被損壞了，那么在圖5所示的情況下，由氣門(mén)座和氣門(mén)工作面所組成的關(guān)閉部分可以可靠地防止驅(qū)動(dòng)室23內(nèi)的壓縮空氣通過(guò)桿孔34而泄漏到外部空氣中。
此外，密封件65可以被連接到第二缸孔33中，而不是連接到第二活塞35上。
第一和第二實(shí)施例最好構(gòu)造如下，從而延遲第一活塞22的下降開(kāi)始和上升開(kāi)始。
如圖1或者圖4所示，在第一活塞22位于上死點(diǎn)的情況下，第一活塞22使密封件26與上端壁4形成接觸。在這種情況下，在第一活塞22開(kāi)始下降之前，第一活塞22的上端處的環(huán)形壓力承受表面具有如此小的面積，以致在驅(qū)動(dòng)室23的壓力充分提高之后，第一活塞22開(kāi)始下降。并且當(dāng)?shù)谝换钊?2下降、因此使密封件26與上端壁4分開(kāi)時(shí)，第一活塞22的上端處的環(huán)形壓力承受表面增大了面積，從而強(qiáng)烈地向下推動(dòng)第一活塞22。
此外，如圖4到6所示，連通孔62設(shè)置有節(jié)流通道66。但是，代之以或者額外地，最好把在第一缸孔21和第一活塞22之間所限定出的環(huán)形間隙(G)設(shè)定成較小值。在這種情況下，由于環(huán)形間隙(G)和連通孔62使它們的流動(dòng)阻力更大，因此驅(qū)動(dòng)室23在一個(gè)更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)增大或者減小了它的壓力。這就延遲了第一活塞22的下降開(kāi)始和上升開(kāi)始。
由于上面這種布置，第一活塞22可以延遲支撐桿8的鎖緊和鎖緊解除的開(kāi)始。相應(yīng)地，在工作螺栓51上升和下降之后，支撐桿8可以被可靠地鎖緊和可靠地解除鎖緊。
第一和第二實(shí)施例可以進(jìn)行如下改進(jìn)。
如果它采用圖1的環(huán)形間隙37、圖4的節(jié)流通道66和圖6的安裝間隙67中的至少一個(gè)，那么流動(dòng)阻力施加裝置(K)就足夠了。此外，它可以使用一部分排氣通道如圖1或者圖4中的上述連通槽55。此外，流動(dòng)阻力施加裝置(K)可以是細(xì)長(zhǎng)孔、小孔、針閥或者類(lèi)似物，而不是環(huán)形間隙和節(jié)流通道。
如果它使驅(qū)動(dòng)室23與進(jìn)入室41或者出口室45連通，那么轉(zhuǎn)換裝置61是滿意的。因此，即使在第二活塞35的外邊緣表面完全關(guān)閉連通孔62的開(kāi)口部分時(shí)有一會(huì)兒，但也沒(méi)有問(wèn)題。或者即使在連通孔62與進(jìn)入室41和出口室45連通時(shí)也有一會(huì)兒，但是也沒(méi)有問(wèn)題。而且，當(dāng)然地，轉(zhuǎn)換裝置61不局限于連通孔62的開(kāi)口部分和第二活塞35的外邊緣表面的結(jié)合體。
使支撐桿8向上前進(jìn)的裝置可以是橡膠或者類(lèi)似的彈性元件，并且還可以是壓縮空氣或者類(lèi)似物，而不是示例的前進(jìn)彈簧53。
此外，使第二活塞35向下縮回的裝置可以是橡膠或者類(lèi)似彈性元件，并且還可以是壓縮空氣或者類(lèi)似物，而不是示例的第二彈簧46。
本發(fā)明的汽缸組件可以被應(yīng)用到另外結(jié)構(gòu)的工作支撐中，并且還可以應(yīng)用到不同于工作支撐的用途中，而不是應(yīng)用到示例結(jié)構(gòu)的工作支撐中。例如，不是使用筒夾11的錐形傳遞機(jī)構(gòu)，而是被認(rèn)為是這樣的情況環(huán)形氣體驅(qū)動(dòng)室形成于薄壁套的外邊緣上，并且增壓后的氣體沿直徑方向使薄壁套縮回從而鎖緊支撐桿或者類(lèi)似物。
權(quán)利要求
1.一種汽缸組件，它包括第一工作缸(20)，它具有驅(qū)動(dòng)室(23)，并且當(dāng)驅(qū)動(dòng)室23的氣體壓力超過(guò)第一設(shè)定壓力(P1)時(shí)，該第一工作缸執(zhí)行鎖緊工作，并且當(dāng)驅(qū)動(dòng)室(23)的氣體壓力減少到小于第一設(shè)定壓力(P1)的第二設(shè)定壓力(P2)時(shí)，進(jìn)行釋放工作；第二前進(jìn)和后退汽缸(32)，它包括第二缸孔(33)，它具有第一端壁(40)和第二端壁(44)；第二活塞(35)，它被安裝到第二缸孔(33)中；進(jìn)入室(41)，它形成于第一端壁(40)和第二活塞(35)之間，增壓氣體被供給到該進(jìn)入室中和從該進(jìn)入室中排出；出口室(45)，它形成于第二端壁(44)和第二活塞(35)之間，并且使驅(qū)動(dòng)室(23)與外部空氣連通；及返回裝置(46)，它使第二活塞(35)縮回到第一端壁(40)中；流動(dòng)阻力施加裝置(K)，它被設(shè)置在通過(guò)出口室(40)從驅(qū)動(dòng)室(23)延伸到外部空氣中的路線中；及轉(zhuǎn)換裝置(61)，在從第二活塞(32)的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始到結(jié)束的期間，它使驅(qū)動(dòng)室(23)與出口室(45)連通，并且在第二活塞(35)的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)處，它使驅(qū)動(dòng)室(23)與進(jìn)入室(41)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的汽缸組件，其特征在于，第二缸孔(33)具有邊緣表面，并且第二活塞(35)具有外邊緣表面，第二缸孔(33)的邊緣表面被打通從而提供連通孔(62)，該連通孔(62)使驅(qū)動(dòng)室(23)與第二缸孔(33)的內(nèi)部區(qū)域連通，連通孔(62)的開(kāi)口部分和第二活塞(35)的外邊緣表面構(gòu)成轉(zhuǎn)換裝置(61)。
3.如權(quán)利要求2所述的汽缸組件，其特征在于，密封件(65)被設(shè)置在第二缸孔(33)的邊緣表面和第二活塞(35)的外邊緣表面之間。
4.如權(quán)利要求3所述的汽缸組件，其特征在于，密封件(65)被連接到第二活塞(35)的外邊緣表面上，并且形成了轉(zhuǎn)換裝置(61)的一部分。
5.如權(quán)利要求2所述的汽缸組件，其特征在于，連通孔(62)設(shè)置有節(jié)流通道(66)，該節(jié)流通道(66)至少形成了流動(dòng)阻力施加裝置(K)的一部分。
6.如權(quán)利要求1所述的汽缸組件，其特征在于，在第二缸孔(33)的邊緣表面和第二活塞(35)的外邊緣表面之間限定出安裝間隙(67)，該安裝間隙至少構(gòu)成了流動(dòng)阻力施加裝置(K)的一部分。
7.如權(quán)利要求1所述的汽缸組件，其特征在于，連桿(36)被連接到第二活塞(35)上，并且出口室(45)與桿孔(34)串聯(lián)地連通，該桿孔的直徑小于出口室(45)的直徑，并且連桿(36)被插入到桿孔(34)中，而在它們之間具有預(yù)定環(huán)形間隙(37)，環(huán)形間隙(37)至少形成了流動(dòng)阻力施加裝置(K)的一部分。
8.如權(quán)利要求1所述的汽缸組件，其特征在于，提供有關(guān)閉部分(47)，在第二活塞(35)的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)時(shí)，該關(guān)閉部分關(guān)閉出口室(45)和外部空氣之間的連通。
9.如權(quán)利要求8所述的汽缸組件，其特征在于，關(guān)閉部分(47)包括氣門(mén)座(48)，它設(shè)置在第二缸孔(33)的第二端壁(44)上；和閥工作面(49)，它設(shè)置在第二活塞(35)上。
10.如權(quán)利要求3所述的汽缸組件，其特征在于，連通孔(62)設(shè)置有節(jié)流通道(66)，該節(jié)流通道(66)至少形成了流動(dòng)阻力施加裝置(K)的一部分。
11.如權(quán)利要求2所述的汽缸組件，其特征在于，在第二缸孔(33)的邊緣表面和第二活塞(35)的外邊緣表面之間限定出安裝間隙(67)，該安裝間隙至少構(gòu)成了流動(dòng)阻力施加裝置(K)的一部分。
12.如權(quán)利要求2所述的汽缸組件，其特征在于，連桿(36)被連接到第二活塞(35)上，并且出口室(45)與桿孔(34)串聯(lián)地連通，該桿孔的直徑小于出口室(45)的直徑，并且連桿(36)被插入到桿孔(34)中，而在它們之間具有預(yù)定環(huán)形間隙(37)，環(huán)形間隙(37)至少形成了流動(dòng)阻力施加裝置(K)的一部分。
13.如權(quán)利要求2所述的汽缸組件，其特征在于，提供有關(guān)閉部分(47)，在第二活塞(35)的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)時(shí)，該關(guān)閉部分關(guān)閉出口室(45)和外部空氣之間的連通。
14.如權(quán)利要求4所述的汽缸組件，其特征在于，連通孔(62)設(shè)置有節(jié)流通道(66)，該節(jié)流通道(66)至少形成了流動(dòng)阻力施加裝置(K)的一部分。
15.如權(quán)利要求3所述的汽缸組件，其特征在于，在第二缸孔(33)的邊緣表面和第二活塞(35)的外邊緣表面之間限定出安裝間隙(67)，該安裝間隙至少構(gòu)成了流動(dòng)阻力施加裝置(K)的一部分。
16.如權(quán)利要求3所述的汽缸組件，其特征在于，連桿(36)被連接到第二活塞(35)上，并且出口室(45)與桿孔(34)串聯(lián)地連通，該桿孔的直徑小于出口室(45)的直徑，并且連桿(36)被插入到桿孔(34)中，而在它們之間具有預(yù)定環(huán)形間隙(37)，環(huán)形間隙(37)至少形成了流動(dòng)阻力施加裝置(K)的一部分。
17.如權(quán)利要求3所述的汽缸組件，其特征在于，提供有關(guān)閉部分(47)，在第二活塞(35)的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)時(shí)，該關(guān)閉部分關(guān)閉出口室(45)和外部空氣之間的連通。
18.如權(quán)利要求4所述的汽缸組件，其特征在于，在第二缸孔(33)的邊緣表面和第二活塞(35)的外邊緣表面之間限定出安裝間隙(67)，該安裝間隙至少構(gòu)成了流動(dòng)阻力施加裝置(K)的一部分。
19.如權(quán)利要求4所述的汽缸組件，其特征在于，連桿(36)被連接到第二活塞(35)上，并且出口室(45)與桿孔(34)串聯(lián)地連通，該桿孔的直徑小于出口室(45)的直徑，并且連桿(36)被插入到桿孔(34)中，而在它們之間具有預(yù)定環(huán)形間隙(37)，環(huán)形間隙(37)至少形成了流動(dòng)阻力施加裝置(K)的一部分。
20.如權(quán)利要求4所述的汽缸組件，其特征在于，提供有關(guān)閉部分(47)，在第二活塞(35)的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)時(shí)，該關(guān)閉部分關(guān)閉出口室(45)和外部空氣之間的連通。
全文摘要
當(dāng)驅(qū)動(dòng)室(23)內(nèi)的壓縮空氣的壓力超過(guò)鎖緊開(kāi)始的壓力(P1)時(shí)，第一鎖緊缸(20)的第一活塞(22)下降，并且當(dāng)壓縮空氣的壓力下降到釋放開(kāi)始的壓力(P2)時(shí)，該第一活塞借助第一彈簧(24)上升。第二前進(jìn)和后退汽缸(32)包括進(jìn)入室(41)和出口室(45)，它們各自形成于第二活塞(35)的下方和上方；及第二彈簧(46)。驅(qū)動(dòng)室(23)通過(guò)出口室(45)與外部空氣連通。節(jié)流通道(37)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)室(23)和外部空氣之間的路線中。驅(qū)動(dòng)室(23)通過(guò)連通孔(62)與進(jìn)入室(41)和出口室(45)中的一個(gè)連通。
文檔編號(hào)B23Q1/26GK1438091SQ0310382
公開(kāi)日2003年8月27日 申請(qǐng)日期2003年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月13日
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