一种同轴复合式气动压力装置
技术领域
本发明涉及冲压零件加工工艺，特别是一种同轴复合式气动压力装置。
背景技术
在许多压力加工中，特别是一些靠圆周定位的被冲压零件，经常有一下3种情况，(1)定位-定位撤离-冲压。(2)定位-冲压同时撤去定位。(3)定位-定位保持并冲压。在情况(1)中，可以利用多工位的装置完成，在情况(2)及(3)中需要一种定位与冲压同轴，而且分别驱动的压力装置才能完成。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种定位部件与冲压部件同轴且复合装配，采用气动驱动，可实现定位与冲压同轴、结构紧凑，定位精度高的同轴复合式气动压力装置。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种同轴复合式气动压力装置，包括复合气缸，所述复合气缸为内外双层缸体结构，所述复合气缸的内外缸体间有活塞环，所述活塞环上装有密封环，所述复合气缸的内缸体里有活塞杆，所述活塞杆上装有密封环，所述复合气缸的外缸体装有外挡圈，所述外挡圈与活塞环的下层装有外压缩弹簧，所述复合气缸的内缸体装有内挡圈，所述内挡圈与活塞杆间装有内压缩弹簧，所述活塞环上装有定位安装块，所述活塞杆上装有冲压安装块，所述复合气缸的外缸体上有外汽口，所述复合气缸的内缸体上有内汽口，所述活塞环与复合气缸的外缸体的内侧和内缸体的外侧为高精度的间隙配合，所述活塞杆与复合气缸的内缸体的内侧为高精度的间隙配合。
所述活塞环所在气缸的气压驱动通过一个三位三通电磁阀与一个气源A连接完成，内联一个压力传感器；所述活塞杆所在气缸的气压驱动同样通过一个三位三通电磁阀与一个气源B连接完成，内联一个压力传感器，所述外汽口及内汽口分别与各自的三位三通电磁阀的A口连接，所述三位三通电磁阀的P口接外环境大气，O口接气源。
所述压力传感器连接在信号控制器上，所述信号控制器与单片机相连接。
所述活塞环有伸长状态、保持状态和缩回状态，所述伸长状态：所述单片机通过信号控制器给与外汽口连接的三位三通电磁阀发信号，所述三位三通电磁阀位于左位，A口与O口接通，所述单片机通过信号控制器给气源A发信号，气体进入外缸体的内侧、内缸体的外侧、活塞环组成的腔体，随着气体的进入，所述活塞环逐渐伸长，所述外压缩弹簧逐渐被压缩；所述保持状态：当活塞环到达指定位置工作时，所述单片机通过信号控制器给三位三通电磁阀发信号，所述三位三通电磁阀移到中位，所述进气口被封闭，所述活塞环处于两侧压力平衡状态，所述活塞环保持位置不变；所述缩回状态：所述单片机通过信号控制器给三位三通电磁阀发信号，所述三位三通电磁阀移到右位，所述进气口的A口与P口接通，所述活塞环腔体中的气体通过P口与外环境大气接通，所述外压缩弹簧开始恢复伸长，所述活塞环逐渐缩回。
所述活塞杆有伸长状态、保持状态和缩回状态，所述伸长状态：所述单片机通过信号控制器给与内汽口连接的三位三通电磁阀发信号，所述三位三通电磁阀位于左位，A口与O口接通，所述单片机通过信号控制器给气源B信号，气体进入内缸体的内侧、活塞杆组成的腔体，随着气体的进入，所述活塞杆逐渐伸长，所述内压缩弹簧逐渐被压缩；所述保持状态：当活塞杆到达指定位置工作时，所述单片机通过信号控制器给三位三通电磁阀发信号，所述三位三通电磁阀移到中位，所述进气口被封闭，所述活塞杆处于两侧压力平衡状态，所述活塞杆保持位置不变；所述缩回状态：所述单片机通过信号控制器给三位三通电磁阀发信号，所述三位三通电磁阀移到右位，所述进气口的A口与P口接通，所述活塞杆腔体中的气体通过P口与外环境大气接通，所述内压缩弹簧开始恢复伸长，所述活塞杆4逐渐缩回。
相比于现有技术，本发明的优点在于：本发明定位部件与冲压部件同轴且复合装配，采用气动驱动，可实现定位与冲压同轴。该装置结构紧凑，定位精度高。采用单片机上编写控制程序，可以通过时间、位置、压力等参数编制控制程序，满足定位-定位撤离-冲压、定位-冲压同时撤去定位、定位-定位保持并冲压的各种工作需求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的气动控制系统图。
图中：1、复合气缸 2、活塞环 3、密封环 4、活塞杆 5、密封环 6、外压缩弹簧 7、外挡圈 8、内压缩弹簧 9、内挡圈 10、定位安装块 11、冲压安装块 12、外汽口 13、内汽口。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
如图1所示，复合气缸1为内外双层缸体结构，复合气缸1的内外缸体间有活塞环2，活塞环2上装有密封环3，内缸体里有活塞杆4，活塞杆4上装有密封环5，在复合气缸1的外缸体装有外挡圈7，外挡圈7与活塞环2的下层装有外压缩弹簧6，在复合气缸1的内缸体装有内挡圈9，内挡圈9与活塞杆4间装有内压缩弹簧8。在活塞环2上装有定位安装块10，在活塞杆4上装有冲压安装块11，在复合气缸1的外缸体上有外汽口12，在复合气缸1的内缸体上有内汽口13。
活塞环2与内外双层缸体结构中外缸体的内侧和内缸体的外侧为高精度的间隙配合。活塞杆4与内外双层缸体结构中内缸体的内侧为高精度的间隙配合。
如图2所示，活塞环2所在气缸的气压驱动通过一个三位三通电磁阀与一个气源A连接完成，内联一个压力传感器，活塞杆4所在气缸的气压驱动同样通过一个三位三通电磁阀与一个气源B连接完成，内联一个压力传感器。
复合气缸1的外汽口12及内汽口13分别与三位三通电磁阀的A口连接。三位三通电磁阀的P口接外环境大气，O口接气源，压力传感器连接在信号控制器上，所述信号控制器与单片机相连接。
1.活塞环2的伸长、保持、缩回
伸长：单片机通过信号控制器给与外汽口12连接的三位三通电磁阀发信号，三位三通电磁阀位于左位，A口与O口接通，单片机通过信号控制器给气源A发信号，气体进入外缸体的内侧、内缸体的外侧、活塞环2组成的腔体，随着气体的进入。活塞环2逐渐伸长，外压缩弹簧6逐渐被压缩。
保持：当活塞环2到达指定位置工作时，如果需要保持此位置不变，单片机通过信号控制器给三位三通电磁阀发信号，三位三通电磁阀移到中位，进气口12被封闭，活塞环2处于两侧压力平衡状态，活塞环2保持此位置不变。
缩回：单片机通过信号控制器给三位三通电磁阀发信号，三位三通电磁阀移到右位，进气口12的A口与P口接通，活塞环2腔体中的气体通过P口与外环境大气接通，外压缩弹簧6开始恢复伸长，活塞环2逐渐缩回。
2.活塞杆4的伸长、保持、缩回
伸长：单片机通过信号控制器给与内汽口13连接的三位三通电磁阀发信号，三位三通电磁阀位于左位，A口与O口接通，单片机通过信号控制器给气源B信号，气体进入内缸体的内侧、活塞杆4组成的腔体，随着气体的进入。活塞杆4逐渐伸长，内压缩弹簧8逐渐被压缩。
保持：当活塞杆4到达指定位置工作时，如果需要保持此位置不变，单片机通过信号控制器给三位三通电磁阀发信号，三位三通电磁阀移到中位，进气口13被封闭，活塞杆4处于两侧压力平衡状态，活塞杆4保持此位置不变。
缩回：单片机通过信号控制器给三位三通电磁阀发信号，三位三通电磁阀移到右位，进气口13的A口与P口接通，活塞杆4腔体中的气体通过P口与外环境大气接通，内压缩弹簧8开始恢复伸长，活塞杆4逐渐缩回。
3.活塞环2与活塞杆4的运动配合
根据工作需要，在单片机上编写控制程序，可以通过时间、位置、压力等参数编制控制程序，通过信号控制器给电磁阀、气源发信号，使活塞环2与活塞杆4的运动相互配合。定位部件与冲压部件分别安装在活塞环2与活塞杆4的定位安装块10，及冲压安装块11上，可实现预期的定位和冲压要求。
