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流动控制器和包括该流动控制器的驱动装置

文献发布时间:2023-06-19 11:55:48


流动控制器和包括该流动控制器的驱动装置

技术领域

本发明涉及能够改变中间冲程中的气缸操作速度的流动控制器,以及包括该流动控制器的驱动装置。

背景技术

在无法将减震器附接到缸或需要在冲程端以外的位置改变缸速度的情况下,已经使用了能够使用空气回路改变中间冲程中的速度的速度控制器(流动控制器)(见日本专利No.5578502)。

日本专利No.5578502中描述的速度控制器包括高压空气供应源和气缸之间的通道上的三通梭阀,以将来自气缸的排气引导至与用于引入高压空气的通道不同的排气通道。排气经由切换阀,为排气通道设置的第一节流阀以及第二节流阀排出。当活塞在冲程端附近时切换阀切换通道,使得排气通过第一节流阀,降低冲程速度以减少在排气过程期间对气缸的冲击。

发明内容

为了适当地操作已知的流动控制器,必须使三个调整过程彼此匹配,即,调节切换阀的操作定时的调节针(节流阀)的调整,第一节流阀的调整以及第二节流阀的调整。

然而,由于三个调整过程相互影响(即,一个调整结果影响另外两个调整过程),因此上述速度控制器不容易调整。

因此,本发明的目的是提供容易调整的流动控制器和包括该流动控制器的驱动装置。

根据本发明的一个方面,一种在中间冲程中改变通过与气缸的一个端口连通的第一通道和与气缸的另一端口连通的第二通道中的至少一个供应或排出的空气的流动速率的流动控制器,该流动控制器包括:第一切换阀,其被构造成在先导空气的作用下从第一位置移位到第二位置,使气缸的一个端口在第一位置处与第一通道连通,并且使气缸的一个端口在第二位置处经由第一调节阀与空气出口连通;第一引入路径,其被构造成将先导空气从第二通道引导到第一切换阀;以及第二调节阀,其设置用于第一引入路径,并且被构造成通过调节先导空气的流动速率来调整第一切换阀的移位定时。

根据本发明的另一方面,一种驱动装置,包括:根据该一个方面的流动控制器;高压空气供应源,其被构造成经由第一通道或第二通道向气缸供应高压空气;以及空气出口,其被构造成经由第一通道或第二通道从气缸排出空气。

根据上述方面的流动控制器和驱动装置,先导空气从不与连接至第一切换阀的第一调节阀连通的不同系统中的第二通道进入第一切换阀。因此,可以容易地调整调节切换定时的节流阀而不受第一调节阀的调整状态的影响。

当结合附图进行下面的描述时,本发明的上述和其他目的,特征和优点将变得更加明显,在附图中,通过说明性示例示出了本发明的优选实施例。

附图说明

图1是根据实施例的流动控制器和驱动装置的流体回路图;

图2A是图1中的流动控制器的壳体的平面图;图2B是从缸端口所在的一侧观察的图1中的流动控制器的立体图;

图3是当第一切换阀处于第一位置时沿图2A中的线III-III截取的横截面视图;

图4是图2B中的第一调节阀的刻度部分的放大图;

图5是示出在气缸的工作过程期间图1中的流动控制器与驱动装置的连接状态的流体回路图;

图6示出了在图5中的工作过程期间第一切换阀中的先导压力变化与切换定时之间的关系;

图7是示出图3中的第一切换阀移动到第二位置的状态的横截面视图;

图8是示出在图5中的工作过程期间第一切换阀移动到第二位置之后的连接状态的流体回路图;

图9是示出在气缸的缩回过程期间图1中的流动控制器与驱动装置的连接状态的流体回路图;和

图10是示出在图9中的缩回过程期间第二切换阀移动到第二位置之后的连接状态的流体回路图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述根据本发明的优选实施例。

如图1所示,根据实施例的驱动装置10用于驱动气缸100,并且包括连接至气缸100的一端的第一通道14和连接至另一端的第二通道16。驱动装置10还包括流动控制器12,高压空气供应源46,空气出口48a和48b,操作切换阀40以及速度控制器42和44。

气缸100是用于例如自动化设备和生产线的双作用缸,并且包括分隔缸室100a的活塞106和连接至活塞106的活塞杆108。与活塞106的头部相邻的压力室具有头部侧端口102。此外,与活塞106的杆相邻的压力室具有杆侧端口104。第二通道16连接至头部侧端口102,并且第一通道14连接至杆侧端口104。

第一通道14是从操作切换阀40延伸至气缸100的杆侧端口104的空气通道。此外,第二通道16是从操作切换阀40延伸至气缸100的头部侧端口102的空气通道。经由第一通道14和第二通道16进行将高压空气引入到气缸100中和排出气缸100内部的空气。活塞杆108被经由第二通道16引入的高压空气推出(工作过程)。此外,活塞杆108被经由第一通道14引入的高压空气拉回(缩回过程)。

流动控制器12连接到第一通道14和第二通道16,以改变中间冲程中的气缸100的操作速度。流动控制器12包括:第一缸端口12c和第二缸端口12d,其连接有来自气缸100的管道;以及第一连接端口12a和第二连接端口12b,其连接有来自操作切换阀40的管道。流动控制器12还包括:第一流动速率调整部13A,其控制第一通道14中的流动速率;以及第二流动速率调整部13B,其控制第二通道16中的流动速率。

流动控制器12的第一流动速率调整部13A包括第一切换阀20,第一调节阀28和第二调节阀26。第一切换阀20是包括第一连接部分20a,第二连接部分20b和第三连接部分20c的三通阀。通过经由第二调节阀26供应的先导空气,第一切换阀20从第一位置移位到第二位置。即,第一切换阀20由响应于先导空气而被驱动的驱动活塞22和将第一切换阀20返回到第一位置的偏压构件24驱动。稍后将参考图3描述第一切换阀20的具体结构。第一连接部分20a经由通道14b与第一缸端口12c连通,第二连接部分20b经由通道14a与第一连接端口12a连通,并且第三连接部分20c经由第一调节阀28与空气出口48a中的一个连通。

当第一切换阀20处于第一位置时,第一连接部分20a和第二连接部分20b彼此连接,从而第一缸端口12c和第一连接端口12a彼此连通。此外,当第一切换阀20处于第二位置时(见图8),第一连接部分20a和第三连接部分20c彼此连接,从而第一缸端口12c和第一调节阀28(以及空气出口48a)彼此连通。

第一调节阀28由能够改变流动速率的可变节流阀构造而成,并且被构造成通过减小从第三连接部分20c流到空气出口48a的空气的流动速率来将气缸100的操作速度调节至第二速度。第一调节阀28不限于可变节流阀,而可以是允许空气以固定流动速率通过节流阀的固定节流阀。

第二调节阀26设置在第一引入路径21上。第一引入路径21的一端连接至第二切换阀30与操作切换阀40之间的通道16a(第二通道16),并且第一引入路径21的另一端连接至第一切换阀20的驱动活塞22。第一引入路径21将先导空气从第二通道16引入到第一切换阀20。第二调节阀26包括能够改变流动速率的节流阀120和与节流阀120并联连接的止回阀122。节流阀120被构造成减小从第二通道16流到第一切换阀20的驱动活塞22的先导空气的流动速率。止回阀122被设置在允许从驱动活塞22流到第二通道16的空气通路的方向上。止回阀122被构造成当第二通道16中的压力减小时将残留在驱动活塞22中的先导空气排出到第二通道16,从而第一切换阀20平稳地返回到初始位置。

流动控制器12的第二流动速率调整部13B包括第二切换阀30,第三调节阀38和第四调节阀36。第二切换阀30是包括第一连接部分30a,第二连接部分30b和第三连接部分30c的三通阀,并且通过经由第四调节阀36供应的先导空气从第一位置移位到第二位置。即,第二切换阀30由响应于先导空气而被驱动的驱动活塞32和将第二切换阀30返回至第一位置的偏压构件34驱动。第二切换阀30的具体结构类似于第一切换阀20的具体结构。第一连接部分30a经由通道16b与第二缸端口12d连通,第二连接部分30b经由通道16a与第二连接端口12b连通,并且第三连接部分30c经由第三调节阀38与另一空气出口48a连通。

当第二切换阀30处于第一位置时,第一连接部分30a和第二连接部分30b彼此连接,从而第二缸端口12d和第二连接端口12b彼此连通。此外,当第二切换阀30处于第二位置时(见图10),第一连接部分30a和第三连接部分30c彼此连接,从而第二缸端口12d和第三调节阀38彼此连通。

第三调节阀38包括能够改变流动速率的可变节流阀,并且被构造成通过减小从第三连接部分30c流到空气出口48a的空气的流动速率来将气缸100的操作速度调节到第四速度。第三调节阀38不限于可变节流阀,而可以是允许空气以固定流动速率通过节流阀的固定节流阀。

第四调节阀36设置在第二引入路径31上。第二引入路径31的一端连接至第一切换阀20与操作切换阀40之间的通道14a(第一通道14),第二引入路径31的另一端连接至第二切换阀30的驱动活塞32。第二引入路径31将先导空气从第一通道14引入到第二切换阀30。第四调节阀36包括能够改变流动速率的节流阀130和与节流阀130并联连接的止回阀132。节流阀130被构造成减小从第一通道14流向第二切换阀30的驱动活塞32的先导空气的流动速率。止回阀132被设置成面对允许从驱动活塞32流到第一通道14的空气通路的方向。止回阀132被构造成当第一通道14中的压力减小时将残留在驱动活塞32中的先导空气排出到第一通道14,从而第二切换阀30平稳地返回到初始位置。第一调节阀28,第二调节阀26,第三调节阀38和第四调节阀36可以是具有逆流止回阀的市售针阀。

速度控制器42设置在将流动控制器12的第一缸端口12c和气缸100的杆侧端口104彼此连接的管道14c上。速度控制器42包括能够改变流动速率的节流阀42a和与节流阀42a并联连接的止回阀42b。止回阀42b在允许从第一缸端口12c流到杆侧端口104的空气通路且抑止在相反方向上流动的空气的方向上被连接。即,速度控制器42是通过减小从气缸100的杆侧端口104排出的空气的流动速率来将气缸100的冲程速度调节到第一速度的计出(meter-out)速度控制器。

速度控制器44设置在将流动控制器12的第二缸端口12d和气缸100的头部侧端口102彼此连接的管道16c上。速度控制器44包括能够改变流动速率的节流阀44a和与节流阀44a并联连接的止回阀44b。止回阀44b在允许从第二缸端口12d流到头部侧端口102的空气通路且抑止在相反方向上流动的空气的方向上被连接。即,速度控制器44是通过减小从气缸100的头部侧端口102排出的空气的流动速率来将正常冲程期间的气缸100的操作速度调节到第三速度的计出速度控制器。

为了使用流入的空气的流动速率来调节气缸100的操作速度(计入(meter-in)速度控制),速度控制器42和44以及止回阀42b和44b中的每一个可以设置成面对相反方向。此外,速度控制器42和44不必分别设置在管道14c和16c上,并且可以分别设置在第一通道14和第二通道16上的任何位置。

操作切换阀40被构造成将高压空气供应源46连接到第一通道14和第二通道16中的一个,同时将空气出口48b连接到另一个,并且通过切换连接反之亦然。操作切换阀40是基于预定驱动信号进行操作的5端口2位电磁阀。操作切换阀40包括第一端口40a,第二端口40b,第三端口40c,第四端口40d和第五端口40e。当操作切换阀40处于第一位置时,第一端口40a连接至第三端口40c,第二端口40b连接至第四端口40d。此外,当操作切换阀40处于第二位置时(见图8),第一端口40a连接至第五端口40e,第二端口40b连接至第三端口40c。

操作切换阀40的第一端口40a经由管道与流动控制器12的第一连接端口12a连通,并且第二端口40b经由管道与流动控制器12的第二连接端口12b连通。此外,操作切换阀40的第三端口40c经由管道与高压空气供应源46连通,并且第四端口40d和第五端口40e与空气出口48b连通。

即,当操作切换阀40处于第一位置时,操作切换阀40使高压空气供应源46与第一连接端口12a连通以将高压空气供应至第一通道14,并且使空气出口48b与第二连接端口12b连通以将第二通道16暴露于大气。此外,当操作切换阀40处于第二位置时,操作切换阀40使空气出口48b与第一连接端口12a连通以将第一通道14暴露于大气,并且使高压空气供应源46与第二连接端口12b连通以向第二通道16供应高压空气。

如上所述构造根据本实施例的驱动装置10的流体回路。现在将描述流动控制器12的结构的具体示例。

如图2B所示,该实施例的流动控制器12被构造为包括上壳体50和下壳体52的模块部分。下壳体52设置有第一连接端口12a,第二连接端口12b(见图2A),第一缸端口12c和第二缸端口12d。此外,上壳体50和下壳体52在其中包括构成第一流动速率调整部13A(见图1)和第二流动速率调整部13B(见图1)的构件。

如图2A所示,上壳体50在平面图中具有矩形形状,并且第一调节阀28,第二调节阀26,第三调节阀38和第四调节阀36的调整部分从上壳体50的顶表面突出。第一流动速率调整部13A沿着连接第一连接端口12a和第一缸端口12c的线延伸,并且第二流动速率调整部13B沿着连接第二连接端口12b和第二缸端口12d的线延伸。第一流动速率调整部13A的第一调节阀28与第一缸端口12c相邻设置,并且第一流动速率调整部13A的第二调节阀26与第一连接端口12a相邻设置。第一切换阀20设置在第一调节阀28和第二调节阀26之间。此外,第二流动速率调整部13B的第三调节阀38与第二缸端口12d相邻设置,并且第二流动速率调整部13B的第四调节阀36与第二连接端口12b相邻设置。第二切换阀30设置在第三调节阀38和第四调节阀36之间。

如图2B所示,在上壳体50的与缸端口相邻的侧表面中形成有空气出口48a。此外,下壳体52设置有用于将流动控制器12固定至支撑构件(未示出)的固定孔53a和53b。

现在将参考图3描述流动控制器12的第一流动速率调整部13A的内部结构。由于第二流动速率调整部13B的内部结构与图3所示的第一流动速率调整部13A的内部结构相同,因此省略第二流动速率调整部13B的内部结构的描述。

如图3所示,在流动控制器12中,下壳体52和上壳体50彼此接合,使得上壳体50堆叠在下壳体52的顶部上。上壳体50具有:第一安装孔64,其用于安装第一调节阀28;第二安装孔61,其用于安装第二调节阀26;以及第三安装孔54,其用于容纳第一切换阀20。第一安装孔64,第二安装孔61和第三安装孔54在上壳体50的高度方向(箭头Z的方向)上延伸,并且在上壳体50的上端中均具有开口。第三安装孔54穿过上壳体50并且在下壳体52中进一步延伸。第一安装孔64和第二安装孔61在图3所示的箭头X的方向上彼此分开,并且第三安装孔54设置在第一安装孔64和第二安装孔61之间。

第一安装孔64的直径足够大以容纳第一调节阀28,并且容纳从上壳体50的上表面中的开口插入的第一调节阀28。第一安装孔64的下端部分具有第一空气出口63的开口。第一空气出口63朝向第三安装孔54延伸,并且在第三连接部分20c处与第三安装孔54的滑阀滑动部分54b连通。此外,第一安装孔64的侧部分具有第二空气出口65的开口。第一安装孔64经由第二空气出口65与空气出口48a连通。

第一调节阀28由具有止回阀116的针阀构成,并且包括针115和其中装配有针115的管状部分117。在管状部分117的外周部分设置有止回阀116。止回阀116和管状部分117设置在第一空气出口63和第二空气出口65之间。止回阀116被构造成抑止在第一安装孔64中向上流动的空气并且允许向下流动的空气通路。即,在第一安装孔64中向下流动的空气通过止回阀116,而在相反方向上流动的空气的流动速率由针阀调节。针阀被构造成当针115向下移动并装配在管状部分117中而使通道变窄时控制空气的流动速率,并且被构造成当针115向上移动而使针115与管状部分117之间的通道加宽时增大空气的流动速率。

第一调节阀28还包括:针保持部分114,其容纳针115使得针115能够竖直移动;控制旋钮111;链接部分112,其将控制旋钮111的旋转力传递给针115;刻度部分113,其指示针115的位置;以及壳体110,其覆盖链接部分112和刻度部分113。针保持部分114通过螺旋机构使针115竖直地移动。链接部分112的下端部分与针115链接,链接部分112的上端部分与控制旋钮111链接。链接部分112与控制旋钮111以一体方式旋转,以将控制旋钮111的旋转力传递到针115。刻度部分113是与链接部分112的外周部分链接的构件。刻度部分113指示针115的开口程度,并与链接部分112的外周部分接合。

刻度部分113和链接部分112被壳体110覆盖。如图4所示,通过将壳体110的外周部分部分地切除来形成U形窗口部分110c,并且可以通过窗口部分110c目视检查刻度部分113的标记。

如图3所示,第二安装孔61的直径足够大以容纳第二调节阀26。第二安装孔61的下端部分具有第一引入路径21的开口。第一引入路径21向下延伸至图纸的背面以与第二通道16连通。此外,先导空气通道60在X方向上从第二安装孔61的侧部分延伸,以与第三安装孔54的活塞室54a连通。

第二调节阀26由具有止回阀116的针阀组成,具有与第一调节阀28类似的结构。在第二调节阀26中,相同的参考数字和符号被用于与第一调节阀28中的部件类似的部件,并省略详细描述。第二调节阀26的止回阀116和针阀设置在第一引入路径21与第二安装孔61的先导空气通道60之间。在第二调节阀26中,止回阀116构成图1中的止回阀122,抑止从第一引入路径21流向先导空气通道60的空气,并且允许在相反方向上流动的空气通道。

图3中的第三安装孔54包括为上壳体50设置的活塞室54a和滑阀滑动部分54b,以及为下壳体52设置的滑阀容纳孔54c。活塞室54a,滑阀滑动部分54b和滑阀容纳孔54c以从顶部到底部的顺序布置。活塞室54a是内径大于滑阀70(稍后描述)的外径的空室,并且活塞室54a的上端部分被端盖58密封。此外,活塞室54a的侧部分具有先导空气通道60的开口。驱动活塞22设置在活塞室54a中,在先导空气通道60和滑阀滑动部分54b之间。驱动活塞22将活塞室54a气密地划分成与先导空气通道60连通的区域和与滑阀滑动部分54b相邻的区域。驱动活塞22被构造成通过从先导空气通道60流动的先导空气的压力向下移位。

滑阀滑动部分54b的内径与滑阀70的外径大致相同,并且滑阀70设置在滑阀滑动部分54b的内侧。滑阀70设置在滑阀滑动部分54b和滑阀容纳孔54c的内侧。

滑阀容纳孔54c是具有大致柱形的空室,并且滑阀容纳孔54c的下端部分被端部构件79密封。滑阀容纳孔54c的内径大于滑阀70的外径,并且滑阀引导件80安装在滑阀容纳孔54c的内侧。滑阀引导件80是具有滑动孔80a的大致柱形构件,该滑动孔80a的内径与滑阀70的直径大致相同,并且滑阀70装配在滑动孔80a中。诸如螺旋弹簧的偏压构件24设置在滑阀容纳孔54c的端部构件79处。偏压构件24与滑阀70的下端部分接触,并且朝向端盖58偏压滑阀70。

滑阀容纳孔54c的侧部分具有从第一连接端口12a延伸的通道14a的开口。滑阀引导件80包括在通道14a附近径向穿过滑阀引导件80的第二连接部分20b。滑阀引导件80的内部经由第二连接部分20b与通道14a连通。此外,通道14a上方的滑阀容纳孔54c的侧部分具有从第一缸端口12c延伸的通道14b的开口。滑阀引导件80包括在通道14b附近径向穿过滑阀引导件80的第一连接部分20a。滑阀引导件80的内部经由第一连接部分20a与通道14b连通。

此外,滑阀引导件80包括:第一狭窄部分81a,其形成在第一连接部分20a和第二连接部分20b之间;以及第二狭窄部分81b,其设置在第一连接部分20a和第三连接部分20c之间。当滑阀70被偏压构件24偏压并布置在第一位置时,第二狭窄部分81b与滑阀70的第一分隔壁74牢固接触,以将第一连接部分20a和第三连接部分20c彼此气密地隔离。此外,当滑阀70被驱动活塞22推动并向下移位到第二位置时(见图7),第一狭窄部分81a与滑阀70的第二分隔壁76牢固接触,从而将第一连接部分20a和第二连接部分20b彼此气密地隔离。

滑阀70具有从顶部到底部形成在滑阀70的外周部分中的第一凹部71,第二凹部73和第三凹部75。此外,滑阀70在滑阀70的内侧具有滑阀内通道72a,以使第一凹部71和第二凹部73彼此连通。当滑阀70处于第二位置时,第一凹部71形成在与第一空气出口63连通的位置处。当滑阀70处于第二位置时,第二凹部73形成在与第一连接部分20a连通的位置处。滑阀内通道72a沿着滑阀70的中心轴线在轴向方向上延伸,并且滑阀内通道72a的上端由密封部分68密封。滑阀内通道72a的上端通过在第一凹部71的位置处径向穿过滑阀70的孔与第一凹部71连通,并且滑阀内通道72a的下端通过在第二凹部73的位置处径向穿过滑阀70的孔与第二凹部73连通。即,当滑阀70处于第二位置时,第一连接部分20a和第一空气出口63经由第一凹部71,滑阀内通道72a和第二凹部73彼此连通。

第三凹部75在轴向方向上比第一狭窄部分81a长,并且形成在当滑阀70处于第一位置时与第一连接部分20a和第二连接部分20b连通的位置处。即,当滑阀70处于第一位置时,第三凹部75使第一连接部分20a和第二连接部分20b彼此连通。当滑阀70处于第二位置时,第三凹部75仅与第二连接部分20b连通。

在滑阀70的第一凹部71与第二凹部73之间形成有外径与滑阀滑动部分54b的直径大致相同的滑动部分72,并且填料72b和72c设置在滑动部分72的外周部分上。填料72b和72c防止空气沿着滑动部分72的外周部分泄漏。

此外,第一分隔壁74和第二分隔壁76形成在第二凹部73和第三凹部75之间。填料74a附接到第一分隔壁74。当滑阀70处于第一位置时,第一分隔壁74位于第二狭窄部分81b处,并且填料74a与第二狭窄部分81b牢固接触,以将第二凹部73和第一连接部分20a彼此气密地隔离。此外,当滑阀70处于第二位置时,第一分隔壁74与第二狭窄部分81b分离,并且第二凹部73与第一连接部分20a彼此连通。此外,填料76a附接到第二分隔壁76。第二分隔壁76形成在第一分隔壁74下方,并且当滑阀70处于第一位置时,第二分隔壁76与第一狭窄部分81a分离。当滑阀70处于第二位置时,第二分隔壁76位于第一狭窄部分81a的内侧,并且填料76a与第一狭窄部分81a牢固地接触,以将第一连接部分20a和第二连接部分20b彼此气密地隔离。

第一连接端口12a设置在下壳体52的一个侧部分中,并且经由通道14a与第二连接部分20b连通。此外,通道14a具有第二引入路径31的一端的开口,并且第二引入路径31延伸至第二流动速率调整部13B中的第四调节阀36。来自操作切换阀40的管道连接到第一连接端口12a。

第一缸端口12c设置在下壳体52的另一侧部分中,并且经由通道14b与第一连接部分20a连通。从气缸100的杆侧端口104延伸的管道14c连接至第一缸端口12c。

如上构造根据本实施例的流动控制器12和驱动装置10。现在将描述其操作。

如图5所示,在气缸100的活塞杆108被推出的工作过程期间,操作切换阀40移动到第二位置。这使高压空气供应源46被连接到第二通道16,并且空气出口48b被连接到第一通道14。第一切换阀20和第二切换阀30分别通过偏压构件24和34偏压到第一位置。第二通道16中的高压空气如箭头A1和A2所示在流动控制器12的通道16a中流动。然后,高压空气经由第二切换阀30的第二连接部分30b和第一连接部分30a流入气缸100的缸室100a。第二通道16的管道16c上的速度控制器44允许流到气缸100的空气通路,而无需调节空气的流动速率。

随着活塞106移动,气缸100的缸室100a的杆侧部分中的空气从杆侧端口104排出。从气缸100排出的空气经由速度控制器42和为第一通道14设置的第一切换阀20从空气出口48b排出。由于计出速度控制器42调节从气缸100排出的空气的流动速率,因此活塞杆108根据速度控制器42的开口程度以驱动速度(第一速度)操作。

此外,在工作过程期间,先导空气经由第一引入路径21和第二调节阀26流入第一切换阀20的驱动活塞22,如图5中的箭头A3所示。在第一引入路径21中流动的先导空气由第二调节阀26调节。结果,随着时间t的流逝,活塞室54a中的先导空气的压力逐渐增加,如图6所示。第一切换阀20保持在第一切换阀20被偏压构件24偏压到的第一位置,直到气缸100的活塞106接近冲程端附近的预定位置为止。当活塞室54a中的先导空气的压力变得大于预定压力P

如图7所示,当第一切换阀20处于第二位置时,滑阀70位于下端处。这使得第一连接部分20a和第三连接部分20c彼此连通。如图8中的虚线箭头B5所示,通道14b中的排出空气经由第一调节阀28从空气出口48a排出。第一调节阀28进一步减小从气缸100排出的排出空气的流动速率,比速度控制器42减小流动速率更多,以将气缸100的冲程端附近的活塞106的移动速度减小到比第一速度慢的第二速度。这可以减少在冲程端对气缸100的冲击。

随后,进行拉回气缸100的活塞杆108的缩回过程。如图9所示,在缩回过程期间,操作切换阀40移位到第一位置,以使高压空气供应源46与第一通道14连通,并使空气出口48b与第二通道16连通。此时,第二通道16经由空气出口48b暴露于大气,因此第一切换阀20中的先导空气通过第一引入路径21和第二调节阀26的止回阀122排出。然后,第一切换阀20通过偏压构件24的偏压力返回到第一位置。这使第一连接部分20a和第二连接部分20b彼此连通。随后,高压空气供应源46的高压空气经由第一通道14被供应到气缸100的缸室100a的杆侧部分。

在缩回过程期间,从气缸100排出的排气的流动速率由为第二通道16设置的速度控制器44调节。结果,根据速度控制器44的开口程度,以预定速度(第三速度)将活塞杆108拉回。

此外,在缩回过程期间,先导空气经由第二引入路径31从第一通道14供应到第二切换阀30。先导空气的压力根据为第二引入路径31设置的第四调节阀36的开口程度以预定速度逐渐增加。在先导空气的压力达到预定压力的时间点,第二切换阀30的驱动活塞32的推力超过偏压构件34的偏压力,从而第二切换阀30移位至第二位置。即,在气缸100的活塞106到达冲程端附近的预定时间点,第二切换阀30移位到第二位置。

结果,如图10所示,第二切换阀30的第一连接部分30a和第三连接部分30c彼此连通,并且来自气缸100的排气流向第三调节阀38,如箭头D3所示。然后,空气经由第三调节阀38从空气出口48a排出。第三调节阀38通过比速度控制器44减小流动速率更多地进一步减小排气的流动速率,使活塞106以比第三速度慢的第四速度移位。这在缩回过程期间控制冲程端处的活塞106的操作速度,从而导致对气缸100的冲击较小。

上述根据本实施例的流动控制器12和驱动装置10产生以下有益效果。

流动控制器12包括:第一切换阀20,其被构造成在先导空气的作用下从第一位置移位到第二位置,使气缸100的杆侧端口104在第一位置处与第一通道14连通,并且使气缸100的杆侧端口104在第二位置处经由第一调节阀28与空气出口48a连通;第一引入路径21,其被构造成将先导空气从第二通道16引导到第一切换阀20;以及第二调节阀26,其设置用于第一引入路径21,并且被构造成通过调节先导空气的流动速率来调整第一切换阀20的移位定时。

根据上述结构,先导空气从不同于设置有第一调节阀28和速度控制器42的通道的第二通道16被供应到第二调节阀26。因为第二调节阀26的操作不受第一调节阀28和速度控制器42的开口程度的影响,所以这有助于调整流动控制器12的操作。

在流动控制器12中,第一调节阀28可包括节流阀,该节流阀被构造成调节从气缸100的杆侧端口104排出的空气的流动速率。这控制了气缸100的冲程端附近的操作速度,从而在冲程端处的冲击较小。

流动控制器12还可以包括:第二切换阀30,其被构造成在先导空气的作用下从第一位置移位到第二位置,使气缸100的头部侧端口102在第一位置处与第二通道16连通,并且使气缸100的头部侧端口102在第二位置处经由第三调节阀38与空气出口48a连通;第二引入路径31,其被构造成将先导空气从第一通道14引导到第二切换阀30;以及第四调节阀36,其设置用于第二引入路径31,并且被构造成通过调节先导空气的流动速率来调整第二切换阀30的移位定时。

根据上述结构,在气缸100的缩回过程期间,冲程端处的操作速度也可以逐渐改变。

在流动控制器12中,第三调节阀38可包括减小从气缸100的头部侧端口102排出的空气的流动速率的节流阀。因此,在工作过程和缩回过程期间,都可以控制冲程端附近的操作速度,并且可以减小冲程端处的冲击。

在流动控制器12中,第一切换阀20和第二切换阀30中的每一个可以在先导空气的压力达到或超过预定值的时间点从第一位置移位到第二位置。由于可以使用计入第二调节阀26和计入第四调节阀36来调整切换定时,因此可以容易地调整流动控制器12。

在流动控制器12中,第二调节阀26和第四调节阀36中的每一个可包括可变节流阀,并且可设置有指示可变节流阀的开口程度的刻度部分113。这有助于调整第二调节阀26和第四调节阀36的操作定时。

在流动控制器12中,第一调节阀28和第三调节阀38中的每一个可包括可变节流阀或固定节流阀。

在流动控制器12中,第一切换阀20和第二切换阀30中的每一个可包括滑阀。这使得能够使用先导空气进行可靠的切换操作。另外,可以确保足够的横截面区域以使气缸100高速操作。

根据本实施例的气缸100的驱动装置10包括:流动控制器12;高压空气供应源46,其被构造成经由第一通道14或第二通道16向气缸100供应高压空气;以及空气出口48b,其被构造成经由第一通道14或第二通道16从气缸100排出空气。因此,由于流动控制器12,可以简化驱动装置10的调整。

驱动装置10还可以包括操作切换阀40,该操作切换阀40被构造成在第一连接状态与第二连接之间切换,在第一连接状态下,第一通道14与高压空气供应源46连通而第二通道16与空气出口48b连通,在第二连接状态下,第二通道16与高压空气供应源46连通而第一通道14与空气出口48b连通。

驱动装置10可以进一步包括速度控制器42(或44),该速度控制器42(或44)被构造成减小第一通道14和第二通道16中的空气的流动速率。因此,可以使用速度控制器42和44来调整在第一调节阀28和第三调节阀38调节操作速度之前的正常冲程期间的气缸100的操作速度。

已经通过以优选实施例作为示例描述了本发明。但是,本发明并不特别限于上述实施例,并且在不脱离本发明的范围的情况下,当然可以对本发明进行各种修改。

相关技术
  • 流动控制器和包括该流动控制器的驱动装置
  • 带凹进的流动控制器和改进的调整装置的充气装置
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06120113107679