本發(fā)明涉及一種帶能量回收功能的搖桿型氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，具體講是一種將彈簧與氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器結(jié)合的復(fù)合型驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
1、在現(xiàn)代工業(yè)和機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高和成本低的優(yōu)點(diǎn)成為工業(yè)系統(tǒng)的重要組成部分。然而，傳統(tǒng)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器在動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度、能量利用效率以及振動(dòng)控制方面存在不足。隨著時(shí)代的發(fā)展，對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提出了更高的要求，包括快速響應(yīng)能力、高能效等方面。在機(jī)械能存儲(chǔ)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的儲(chǔ)能方式包括抽水蓄能電站、壓縮空氣儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能。然而，這些方式通常適用于大中型系統(tǒng)。另外，機(jī)械彈簧也具有廣泛的儲(chǔ)能應(yīng)用潛力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于：提供一種帶能量回收功能的搖桿型氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器。
2、本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種帶能量回收功能的搖桿型氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，包括基座、控制系統(tǒng)，基座中部固定有一左右延伸的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上滑動(dòng)連接有一輸出構(gòu)件，基座上端安裝有一上下延伸的彈簧，彈簧下端與輸出構(gòu)件之間連接有一柔性元件，基座上端還安裝有位于彈簧下方且左右分布的第一滑輪、第二滑輪，柔性元件從第一滑輪、第二滑輪之間穿過(guò)，基座下端鉸接有一氣缸，氣缸的活塞桿端部與輸出構(gòu)件鉸接，氣缸兩端分別安裝有第一位置傳感器和第二位置傳感器，導(dǎo)軌的左右兩端分別安裝有第一限位器和第二限位器，控制系統(tǒng)連接有換向閥，換向閥連接有氣泵，第一限位器、第二限位器、第一位置傳感器、第二位置傳感器均與控制系統(tǒng)連接，氣缸與換向閥連接。
3、進(jìn)一步地，第一位置傳感器、第二位置傳感器用于檢測(cè)氣缸活塞上的磁環(huán)。
4、進(jìn)一步地，第一限位器、第二限位器均為電磁限位器，用于吸引輸出構(gòu)件。
5、進(jìn)一步地，當(dāng)輸出構(gòu)件受到第一限位器產(chǎn)生的電磁吸引力時(shí)，輸出構(gòu)件被鎖定在導(dǎo)軌最左端位置，此時(shí)彈簧具有最大勢(shì)能；當(dāng)控制系統(tǒng)向繼電器發(fā)送信號(hào)，第一限位器斷電，輸出構(gòu)件失去吸引力，輸出構(gòu)件在彈簧的作用下向右移動(dòng)，彈簧的能量轉(zhuǎn)換為輸出構(gòu)件的動(dòng)能以及產(chǎn)生的能量損耗；當(dāng)輸出構(gòu)件經(jīng)過(guò)導(dǎo)軌的中點(diǎn)前，第一滑輪與柔性元件之間存在摩擦力，帶動(dòng)第一滑輪旋轉(zhuǎn)；當(dāng)輸出構(gòu)件經(jīng)過(guò)導(dǎo)軌的中點(diǎn)并繼續(xù)向右移動(dòng)后，柔性元件與第二滑輪接觸產(chǎn)生摩擦力，使得第二滑輪旋轉(zhuǎn)，輸出構(gòu)件、氣缸的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的勢(shì)能以及耗散能量；當(dāng)輸出構(gòu)件通過(guò)導(dǎo)軌中點(diǎn)并繼續(xù)向右移動(dòng)時(shí)，第二位置傳感器檢測(cè)到信號(hào)，將信號(hào)傳遞給控制系統(tǒng)，換向閥的滑閥向左移動(dòng)，壓縮空氣從氣泵進(jìn)入氣缸的無(wú)桿腔室，壓縮氣體推動(dòng)氣缸的活塞，對(duì)輸出構(gòu)件施加推力，補(bǔ)償彈簧損耗的勢(shì)能；當(dāng)輸出構(gòu)件到達(dá)導(dǎo)軌的最右端位置時(shí)，第一位置傳感器檢測(cè)到信號(hào)并向控制系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)，換向閥的滑閥向右移動(dòng)，氣缸的兩個(gè)腔室與大氣相通，同時(shí)第二限位器產(chǎn)生電磁力，吸引輸出構(gòu)件，使得輸出構(gòu)件被固定住。
6、本發(fā)明的有益效果是：它是一種將彈簧與氣缸結(jié)合的復(fù)合型驅(qū)動(dòng)器，能夠減少能量消耗，同時(shí)完成更大行程動(dòng)作，并且采用搖桿結(jié)構(gòu)，用于完成往返進(jìn)給周期性運(yùn)動(dòng)。
1.一種帶能量回收功能的搖桿型氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于：包括基座、控制系統(tǒng)，基座中部固定有一左右延伸的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上滑動(dòng)連接有一輸出構(gòu)件，基座上端安裝有一上下延伸的彈簧，彈簧下端與輸出構(gòu)件之間連接有一柔性元件，基座上端還安裝有位于彈簧下方且左右分布的第一滑輪、第二滑輪，柔性元件從第一滑輪、第二滑輪之間穿過(guò)，基座下端鉸接有一氣缸，氣缸的活塞桿端部與輸出構(gòu)件鉸接，氣缸兩端分別安裝有第一位置傳感器和第二位置傳感器，導(dǎo)軌的左右兩端分別安裝有第一限位器和第二限位器，控制系統(tǒng)連接有換向閥，換向閥連接有氣泵，第一限位器、第二限位器、第一位置傳感器、第二位置傳感器均與控制系統(tǒng)連接，氣缸與換向閥連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶能量回收功能的搖桿型氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于：第一位置傳感器、第二位置傳感器用于檢測(cè)氣缸活塞上的磁環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶能量回收功能的搖桿型氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于：第一限位器、第二限位器均為電磁限位器，用于吸引輸出構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶能量回收功能的搖桿型氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于：當(dāng)輸出構(gòu)件受到第一限位器產(chǎn)生的電磁吸引力時(shí)，輸出構(gòu)件被鎖定在導(dǎo)軌最左端位置，此時(shí)彈簧具有最大勢(shì)能；當(dāng)控制系統(tǒng)向繼電器發(fā)送信號(hào)，第一限位器斷電，輸出構(gòu)件失去吸引力，輸出構(gòu)件在彈簧的作用下向右移動(dòng)，彈簧的能量轉(zhuǎn)換為輸出構(gòu)件的動(dòng)能以及產(chǎn)生的能量損耗；當(dāng)輸出構(gòu)件經(jīng)過(guò)導(dǎo)軌的中點(diǎn)前，第一滑輪與柔性元件之間存在摩擦力，帶動(dòng)第一滑輪旋轉(zhuǎn)；當(dāng)輸出構(gòu)件經(jīng)過(guò)導(dǎo)軌的中點(diǎn)并繼續(xù)向右移動(dòng)后，柔性元件與第二滑輪接觸產(chǎn)生摩擦力，使得第二滑輪旋轉(zhuǎn)，輸出構(gòu)件、氣缸的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的勢(shì)能以及耗散能量；當(dāng)輸出構(gòu)件通過(guò)導(dǎo)軌中點(diǎn)并繼續(xù)向右移動(dòng)時(shí)，第二位置傳感器檢測(cè)到信號(hào)，將信號(hào)傳遞給控制系統(tǒng)，換向閥的滑閥向左移動(dòng)，壓縮空氣從氣泵進(jìn)入氣缸的無(wú)桿腔室，壓縮氣體推動(dòng)氣缸的活塞，對(duì)輸出構(gòu)件施加推力，補(bǔ)償彈簧損耗的勢(shì)能；當(dāng)輸出構(gòu)件到達(dá)導(dǎo)軌的最右端位置時(shí)，第一位置傳感器檢測(cè)到信號(hào)并向控制系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)，換向閥的滑閥向右移動(dòng)，氣缸的兩個(gè)腔室與大氣相通，同時(shí)第二限位器產(chǎn)生電磁力，吸引輸出構(gòu)件，使得輸出構(gòu)件被固定住。