圍油欄布放機(jī)器人及其配套設(shè)備的液壓系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圍油欄布放機(jī)器人及其配套設(shè)備的液壓系統(tǒng)及其控制方法，包括安全溢流閥，電磁比例換向閥，雙液控單向閥，減壓閥，節(jié)流閥，順序閥，液壓馬達(dá)，液壓缸，本發(fā)明分為機(jī)身平移回路，機(jī)身擺動(dòng)回路，掃油臂伸縮回路，變幅油缸回路，圍油欄浮筒馬達(dá)回路，氣嘴與浮筒順序動(dòng)作回路，分別控制溢油回收機(jī)器人機(jī)身本體平移，機(jī)身本體及機(jī)器人掃油臂擺動(dòng)，掃油臂伸縮、俯仰，圍油欄浮筒旋轉(zhuǎn)，圍油欄浮筒的抓握與充氣動(dòng)作。本發(fā)明能準(zhǔn)確鎖緊或定位液壓缸或液壓馬達(dá)；液壓系統(tǒng)中電液比例控制技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)液壓元件的精確及自動(dòng)化控制。
【專利說明】圍油欄布放機(jī)器人及其配套設(shè)備的液壓系統(tǒng)及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)器人及配套設(shè)備的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其控制方法，尤其涉及一種用于海面溢油回收圍油欄布放機(jī)器人及其配套設(shè)備的液壓系統(tǒng)及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著海上油田開發(fā)和石油運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，海上溢油事故的風(fēng)險(xiǎn)不斷加劇。溢油事故一旦發(fā)生，常會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難。因此，盡可能地對(duì)海面上的溢油進(jìn)行回收清理對(duì)減小事故損失和影響有著重要意義。
[0003]海面溢油回收清理的重要手段之一是物理機(jī)械方法。不管是在近海水域還是開放水域，用專門的設(shè)備對(duì)海面溢油進(jìn)行圍控及回收是理想的溢油應(yīng)急處理方法。要處理海面溢油，首先是用溢油回收船拖帶圍油欄進(jìn)行對(duì)浮油的攔截和圍控。其目的，一是能夠防止溢油的再次擴(kuò)散，二是將溢油集中起來以便于回收。然后，用溢油回收設(shè)備(溢油回收船、收油機(jī)、撇油器等)將圍油欄所圍控的溢油進(jìn)行回收，再通過集油井到達(dá)儲(chǔ)油艙中。
[0004]由于海面情況復(fù)雜，溢油回收設(shè)備的工作主要依靠液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，這也是海工產(chǎn)品常用的驅(qū)動(dòng)方式。機(jī)身本體的旋轉(zhuǎn)、側(cè)移，掃油臂的伸縮、俯仰，圍油欄浮筒的布放與回收都是通過液壓站提供壓力油驅(qū)動(dòng)液壓缸或液壓馬達(dá)帶動(dòng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)特性，合理的設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)是制造溢油回收設(shè)備的重點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一是，提供一種氣嘴對(duì)準(zhǔn)的動(dòng)作與浮筒抓握機(jī)構(gòu)的動(dòng)作有一個(gè)先后順序，以保證兩個(gè)動(dòng)作實(shí)施的可靠性；且充排氣過程中氣嘴可自動(dòng)定位的圍油欄布放機(jī)器人及其配套設(shè)備的液壓系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是，一種圍油欄布放機(jī)器人及其配套設(shè)備的液壓系統(tǒng)，包括機(jī)身平移回路，機(jī)身擺動(dòng)回路，掃油臂伸縮回路，變幅油缸回路，圍油欄浮筒馬達(dá)回路，氣嘴與浮筒順序動(dòng)作回路；其特征在于，所述機(jī)身平移回路用于控制機(jī)器人機(jī)身本體整體向外側(cè)移或縮回，其包括平移油缸，雙單向節(jié)流閥，雙液控單向閥，電磁比例換向閥；
[0007]所述機(jī)身擺動(dòng)回路、掃油臂伸縮回路和變幅油缸回路共同構(gòu)成機(jī)器人掃油臂動(dòng)作控制回路；
[0008]所述控制回路主要包括機(jī)身擺動(dòng)液壓馬達(dá)、變幅缸、伸縮缸、雙單向節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、雙液控單向閥、電磁比例換向閥和安全閥；
[0009]所述圍油欄浮筒馬達(dá)回路用于控制圍油欄浮筒旋轉(zhuǎn)，其主要包括電磁比例換向閥，雙液控單向閥，液壓馬達(dá)；
[0010]所述氣嘴與浮筒順序動(dòng)作回路，用于控制浮筒的抓握與氣嘴的扣緊，其包括電磁比例換向閥、雙單向節(jié)流閥、順序閥、通氣架擺動(dòng)油缸和掛鉤油缸；
[0011]所述掃油臂動(dòng)作控制回路和圍油欄浮筒馬達(dá)回路的電磁比例換向閥均為比例換向閥；
[0012]所述機(jī)身平移回路、機(jī)身擺動(dòng)回路、掃油臂伸縮回路、變幅油缸回路和圍油欄浮筒馬達(dá)回路所用電磁比例換向閥均為Y型中位機(jī)能。
[0013]上述技術(shù)方案的圍油欄布放機(jī)器人及其配套設(shè)備的液壓系統(tǒng)，其工作原理是，由電磁比例換向閥控制溢油回收機(jī)器人平移油缸，帶動(dòng)機(jī)器人機(jī)身本體側(cè)移架，以實(shí)現(xiàn)整體的平移；
[0014]由電磁比例換向閥控制機(jī)身擺動(dòng)液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)通過減速機(jī)帶動(dòng)外嚙合齒輪減速對(duì)實(shí)現(xiàn)掃油臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；
[0015]由電磁比例換向閥控制的變幅缸實(shí)現(xiàn)掃油臂的俯仰；
[0016]由電磁比例換向閥控制的伸縮缸實(shí)現(xiàn)掃油臂的伸縮。
[0017]由電磁比例電磁比例換向閥控制圍油欄浮筒液壓馬達(dá)，當(dāng)掃油臂拖拽圍油欄浮筒時(shí)，液壓馬達(dá)經(jīng)過減速機(jī)帶動(dòng)圍油欄浮筒同步旋轉(zhuǎn)。
[0018]浮筒的抓握與氣嘴的扣緊采用的是液壓順序回路，實(shí)現(xiàn)了氣嘴的動(dòng)作與浮筒抓握機(jī)構(gòu)的動(dòng)作有一個(gè)先后順序。同時(shí)液壓鎖與Y型中位機(jī)能的電磁比例換向閥組合，確保液壓鎖能準(zhǔn)確鎖緊或定位液壓缸或液壓馬達(dá)。液壓系統(tǒng)中電液比例控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)液壓元件的精確控制。
[0019]上述技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，通過液壓順序回路，實(shí)現(xiàn)了氣嘴的動(dòng)作與浮筒抓握機(jī)構(gòu)的動(dòng)作有一個(gè)先后順序，避免兩者相互干涉碰撞；
[0020]其在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，減少了一條液壓回路的控制要求，并且液壓順序動(dòng)作回路實(shí)現(xiàn)了充排氣過程中氣嘴的自動(dòng)定位，節(jié)省了圍油欄的展開及回收的時(shí)間，有利于自動(dòng)化控制。
[0021]作為優(yōu)選，上述圍油欄浮筒馬達(dá)為雙向馬達(dá)；上述氣嘴與浮筒順序動(dòng)作回路順序閥為單向順序閥。
[0022]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，圍油欄浮筒馬達(dá)采用雙向馬達(dá)，利于動(dòng)作的換向，且可替代現(xiàn)有技術(shù)的兩臺(tái)單相馬達(dá)，降低設(shè)備投資；氣嘴與浮筒順序動(dòng)作回路順序閥采用單向順序閥即可滿足正常的使用功能，進(jìn)一步降低成本。
[0023]本發(fā)明的目的之二是，提供一種上述圍油欄布放機(jī)器人及其配套設(shè)備的液壓系統(tǒng)的控制方法。
[0024]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是，一種圍油欄布放機(jī)器人及其配套設(shè)備的液壓系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0025]掃油臂拖拽圍油欄浮筒之前，掃油臂前端機(jī)械手上安裝的通氣架氣嘴扣緊在浮筒充氣口上，將浮筒抓握固定，圍油欄展開的同時(shí)不斷往里充氣；
[0026]圍油欄開始展開時(shí)，電磁比例換向閥滑閥處于上位機(jī)能，通氣架擺動(dòng)油缸活塞桿縮回，通氣架前端氣嘴上翹；此時(shí)達(dá)不到浮筒扣緊動(dòng)作回路的順序閥的開啟壓力，上部掛鉤無動(dòng)作；當(dāng)通氣架擺動(dòng)油缸活塞桿縮回到頂端無法動(dòng)作時(shí)，浮筒扣緊動(dòng)作回路的油壓升高，達(dá)到順序閥的開啟壓力，壓力油驅(qū)動(dòng)此回路掛鉤油缸活塞伸出，帶動(dòng)浮筒上部掛鉤打開；
[0027]隨后將電磁比例換向閥滑閥處于中位機(jī)能，氣嘴及上部掛鉤保持固定；隨后系統(tǒng)機(jī)身本體掃油臂轉(zhuǎn)動(dòng)俯仰至圍油欄浮筒抓握位置；
[0028]當(dāng)掃油臂就位后，將電磁比例換向閥滑閥處于下位，浮筒扣緊動(dòng)作回路的掛鉤油缸活塞桿縮回，帶動(dòng)上部掛鉤抓握住圍油欄浮筒將其固定；此時(shí)達(dá)不到氣嘴扣緊動(dòng)作回路的順序閥的開啟壓力，氣嘴無動(dòng)作；
[0029]當(dāng)掛鉤油缸活塞桿縮回到頂端無法動(dòng)作時(shí)，氣嘴扣緊動(dòng)作回路的油壓升高，達(dá)到順序閥的開啟壓力，壓力油驅(qū)動(dòng)此回路通氣架擺動(dòng)油缸活塞桿伸出，帶動(dòng)通氣架上氣嘴下壓扣緊浮筒；
[0030]當(dāng)溢油回收工作完成，圍油欄回收到位后，又將電磁比例換向閥滑閥處于上位機(jī)能，氣嘴和上部掛鉤依次松開浮筒，方便將浮筒回收；
[0031]當(dāng)圍油欄展開時(shí)，電磁比例換向閥滑閥處于上位機(jī)能，左路進(jìn)油，平移液壓缸活塞桿伸出，帶動(dòng)機(jī)身本體外移；同時(shí)電磁比例換向閥滑閥處于上位機(jī)能，左路進(jìn)油，機(jī)身擺動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)掃油臂向外轉(zhuǎn)過一個(gè)角度；電磁比例換向閥滑閥處于上位，左路進(jìn)油，掃油臂伸縮缸活塞桿伸出，帶動(dòng)掃油臂前端機(jī)械手伸出；此時(shí)，電磁比例換向閥滑閥處于上位，左路進(jìn)油，變幅缸活塞桿伸出，帶動(dòng)掃油臂向下俯仰一個(gè)角度；在此過程中，電磁比例換向閥滑閥處于上位機(jī)能，氣嘴與上部掛鉤依次打開；隨后將電磁比例換向閥滑閥處于中位機(jī)能，氣嘴及上部掛鉤保持固定；
[0032]通過控制比例電磁比例換向閥閥口的開度，各油路中輸出壓力油的流量不同，控制機(jī)械手準(zhǔn)確定位在圍油欄浮筒位置；隨后電磁比例換向閥滑閥處于中位，機(jī)身本體不再外移；
[0033]當(dāng)電磁比例換向閥處于中位時(shí)，掃油臂動(dòng)作停止；
[0034]再將電磁比例換向閥滑閥處于下位，首先掛鉤油缸活塞桿縮回，帶動(dòng)機(jī)械手上掛鉤將浮筒抓握固定，其次通氣架擺動(dòng)油缸活塞桿伸出，帶動(dòng)氣嘴扣緊；隨后電磁比例換向閥滑閥處于上位，電磁比例換向閥滑閥處于上位，帶動(dòng)機(jī)身擺動(dòng)馬達(dá)和圍油欄浮筒馬達(dá)同步旋轉(zhuǎn)，掃油臂拖拽圍油欄將其展開；同時(shí)通過氣嘴向圍油欄充氣；
[0035]圍油欄展開到位后，電磁比例換向閥滑閥處于中位，圍油欄浮筒停止旋轉(zhuǎn)，掃油臂固定不動(dòng)；
[0036]圍油欄回收時(shí)，電磁比例換向閥滑閥處于下位，右路進(jìn)油，機(jī)身擺動(dòng)馬達(dá)反向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)掃油臂向船體方向轉(zhuǎn)過一個(gè)角度；同時(shí)電磁比例換向閥滑閥處于下位，圍油欄浮筒馬達(dá)反向旋轉(zhuǎn)，緩緩將圍油欄卷曲回收；
[0037]當(dāng)圍油欄回收到位后，電磁比例換向閥滑閥處于中位，圍油欄浮筒停止旋轉(zhuǎn)，掃油臂固定不動(dòng)；隨后電磁比例換向閥滑閥處于上位；首先掛鉤油缸活塞桿伸出，帶動(dòng)機(jī)械手上掛鉤將浮筒松開，依次通氣架擺動(dòng)油缸活塞桿縮回，氣嘴松開；之后電磁比例換向閥滑閥處于下位，右路進(jìn)油，掃油臂伸縮缸活塞桿縮回，帶動(dòng)掃油臂前端機(jī)械手縮回；電磁比例換向閥滑閥處于下位，右路進(jìn)油，變幅缸活塞桿縮回，帶動(dòng)掃油臂向上抬起一個(gè)角度；
[0038]掃油臂返回初始位置。
[0039]綜上所述，本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，通過液壓順序回路技術(shù)手段的采用，實(shí)現(xiàn)了氣嘴對(duì)準(zhǔn)的動(dòng)作與浮筒抓握機(jī)構(gòu)的動(dòng)作有一個(gè)先后順序，避免兩者相互干涉碰撞；
[0040]其在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，減少了一條液壓回路的控制要求，并且液壓順序動(dòng)作回路實(shí)現(xiàn)了充排氣過程中氣嘴的自動(dòng)定位，節(jié)省了圍油欄的展開及回收的時(shí)間，有利于自動(dòng)化控制；
[0041]其具有液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，圍油欄機(jī)器人及配套設(shè)備的工作過程中自動(dòng)化程度高，圍油欄充排氣過程中氣嘴可自動(dòng)定位，圍油欄的展開及回收的時(shí)間短等有益效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]圖1為本發(fā)明的液壓系統(tǒng)控制原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0044]說明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于下述的實(shí)施例，所有應(yīng)用本發(fā)明相關(guān)技術(shù)或方法的，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0045]如圖1所示，本發(fā)明的圍油欄布放機(jī)器人及其配套設(shè)備的液壓系統(tǒng)，分為機(jī)身平移回路，機(jī)身擺動(dòng)回路，掃油臂伸縮回路，變幅油缸回路，圍油欄浮筒馬達(dá)回路，氣嘴與浮筒順序動(dòng)作回路。
[0046]機(jī)身平移回路用于控制溢油回收機(jī)身本體整體向外側(cè)移或縮回，其包括平移油缸1，雙單向節(jié)流閥2，雙液控單向閥3，電磁比例換向閥4。
[0047]電磁比例換向閥4滑閥處于中位時(shí)，液壓缸在兩個(gè)單向閥的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)滑閥在上位機(jī)能時(shí)，左路進(jìn)油，活塞桿伸出，機(jī)身本體向外側(cè)移；
[0048]當(dāng)滑閥在下位機(jī)能時(shí)，右路進(jìn)油，活塞桿縮回，機(jī)身本體向里側(cè)移。
[0049]機(jī)身擺動(dòng)回路、掃油臂伸縮回路、變幅油缸回路共同構(gòu)成了溢油回收船掃油臂動(dòng)作液壓控制回路。該控制回路主要包括機(jī)身擺動(dòng)液壓馬達(dá)5，變幅缸11，伸縮缸10，雙單向節(jié)流閥12，單向節(jié)流閥15，雙液控單向閥8，13和16，電磁比例換向閥9，14和17，安全閥6和7。
[0050]伸縮缸10與機(jī)身本體相連，末端帶有機(jī)械手的大型液壓缸，其具有伸縮功能。當(dāng)海上作業(yè)時(shí)，伸縮缸10將機(jī)械手伸出，可以準(zhǔn)確地抓舉浮筒，穩(wěn)步地拖拽圍油欄。
[0051]變幅缸11是兩端分別于機(jī)身本體回轉(zhuǎn)支架、掃油臂相鉸接的液壓缸，其具有俯仰功能。當(dāng)伸縮缸10伸出時(shí)，變幅缸10負(fù)責(zé)調(diào)整掃油臂的上下俯仰角度，便于準(zhǔn)確抓握圍油欄的浮筒。
[0052]機(jī)身本體擺動(dòng)液壓馬達(dá)5是雙向柱塞式定量液壓馬達(dá)，可以正反旋轉(zhuǎn)，其具有體積小，噪聲低，效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性好等一系列特點(diǎn)。
[0053]馬達(dá)與二級(jí)行星減速機(jī)共同安裝在機(jī)身本體回轉(zhuǎn)支架上。其輸出經(jīng)過安裝在下方的外嚙合齒輪對(duì)傳遞到掃油臂，帶動(dòng)掃油臂在一個(gè)不大的角度范圍內(nèi)往復(fù)擺動(dòng)。
[0054]雙液控單向閥8，13和16也稱為液壓鎖。當(dāng)電磁比例換向閥9滑閥處于中位時(shí)，液壓馬達(dá)5在液壓鎖兩個(gè)單向閥的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，變幅缸10和伸縮缸11也在液壓鎖單向閥的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)；
[0055]當(dāng)滑閥處于上位機(jī)能時(shí)，左路單向閥進(jìn)油，同時(shí)控制油路把右路單向閥打開進(jìn)行泄油；
[0056]當(dāng)滑閥處于下位機(jī)能時(shí)，油路單向閥進(jìn)油，同時(shí)控制油路把左路單向閥打開進(jìn)行泄油。
[0057]液壓鎖與Y型中位機(jī)能的電磁比例換向閥組合，當(dāng)電磁閥失電，滑閥處于中位機(jī)能時(shí)，其A、B兩腔均通油箱，故液壓鎖的背壓很低，以確保液壓鎖能準(zhǔn)確鎖緊或定位液壓缸或液壓馬達(dá)。
[0058]圍油欄浮筒液壓馬達(dá)18同樣采用雙向柱塞式定量液壓馬達(dá)，可以正反旋轉(zhuǎn)；該雙向柱塞式定量液壓馬達(dá)與二級(jí)行星減速機(jī)共同安裝在圍油欄浮筒內(nèi)部。掃油臂拖拽圍油欄浮筒時(shí)，圍油欄浮筒同步旋轉(zhuǎn)。
[0059]上述圍油欄浮筒馬達(dá)采用雙向馬達(dá)；氣嘴與浮筒順序動(dòng)作回路順序閥為單向順序閥。
[0060]如圖1所示，上述圍油欄布放機(jī)器人及其配套設(shè)備的液壓系統(tǒng)的控制方法，其包括以下步驟:
[0061]掃油臂拖拽圍油欄浮筒之前，需要將浮筒抓握固定。掃油臂前端機(jī)械手上安裝的通氣架氣嘴扣緊在浮筒充氣口上，圍油欄展開的同時(shí)不斷往里充氣。
[0062]氣嘴的扣緊、打開與浮筒的抓握采用的是順序回路設(shè)計(jì)，包括電磁比例換向閥26，雙單向節(jié)流閥25，順序閥23和24，通氣架擺動(dòng)油缸21，掛鉤油缸22。本發(fā)明的液壓順序回路工作原理:經(jīng)過電磁比例換向閥26，系統(tǒng)油路被分成浮筒扣緊動(dòng)作回路與氣嘴扣緊動(dòng)作回路，兩條回路上各有一個(gè)液壓?jiǎn)蜗蝽樞蜷y23及24。
[0063]圍油欄開始展開時(shí)，電磁比例換向閥滑閥26處于上位機(jī)能，通氣架擺動(dòng)油缸21活塞桿縮回，通氣架前端氣嘴上翹。此時(shí)達(dá)不到浮筒扣緊動(dòng)作回路的順序閥24的開啟壓力，上部掛鉤22無動(dòng)作。當(dāng)通氣架擺動(dòng)油缸21活塞桿縮回到頂端無法動(dòng)作時(shí)，浮筒扣緊動(dòng)作回路的油壓升高，達(dá)到順序閥24的開啟壓力，壓力油驅(qū)動(dòng)此回路掛鉤油缸22活塞伸出，帶動(dòng)浮筒上部掛鉤打開。隨后將電磁比例換向閥26滑閥處于中位機(jī)能，氣嘴及上部掛鉤保持固定。隨后系統(tǒng)機(jī)身本體掃油臂轉(zhuǎn)動(dòng)俯仰至圍油欄浮筒抓握位置。
[0064]當(dāng)掃油臂就位后，將電磁比例換向閥26滑閥處于下位，浮筒扣緊動(dòng)作回路的掛鉤油缸22活塞桿縮回，帶動(dòng)上部掛鉤3抓握住圍油欄浮筒將其固定。此時(shí)達(dá)不到氣嘴扣緊動(dòng)作回路的順序閥23的開啟壓力，氣嘴無動(dòng)作。當(dāng)掛鉤油缸22活塞桿縮回到頂端無法動(dòng)作時(shí)，氣嘴扣緊動(dòng)作回路的油壓升高，達(dá)到順序閥23的開啟壓力，壓力油驅(qū)動(dòng)此回路通氣架擺動(dòng)油缸21活塞桿伸出，帶動(dòng)通氣架上氣嘴下壓扣緊浮筒。
[0065]當(dāng)溢油回收工作完成，圍油欄回收到位后，又將電磁比例換向閥滑閥26處于上位機(jī)能，氣嘴和上部掛鉤依次松開浮筒，方便將浮筒回收。
[0066]當(dāng)圍油欄展開時(shí)，電磁比例換向閥4滑閥處于上位機(jī)能，左路進(jìn)油，平移液壓缸I活塞桿伸出，帶動(dòng)機(jī)身本體外移。同時(shí)電磁比例換向閥9滑閥處于上位機(jī)能，左路進(jìn)油，機(jī)身擺動(dòng)馬達(dá)5旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)掃油臂向外轉(zhuǎn)過一個(gè)角度。電磁比例換向閥14滑閥處于上位，左路進(jìn)油，掃油臂伸縮缸10活塞桿伸出，帶動(dòng)掃油臂前端機(jī)械手伸出。
[0067]此時(shí)，電磁比例換向閥17滑閥處于上位，左路進(jìn)油，變幅缸11活塞桿伸出，帶動(dòng)掃油臂向下俯仰一個(gè)角度。
[0068]在此過程中，電磁比例換向閥滑閥26處于上位機(jī)能，氣嘴與上部掛鉤依次打開。隨后將電磁比例換向閥滑閥17處于中位機(jī)能，氣嘴及上部掛鉤保持固定。
[0069]通過控制比例電磁比例換向閥9，14和17閥口的開度，各油路中輸出壓力油的流量不同，控制機(jī)械手準(zhǔn)確定在圍油欄浮筒位置。
[0070]隨后電磁比例換向閥4滑閥處于中位，機(jī)身本體不再外移。當(dāng)電磁比例換向閥處于中位時(shí),掃油臂動(dòng)作停止。
[0071]再將電磁比例換向閥26滑閥處于下位，首先掛鉤油缸22活塞桿縮回，帶動(dòng)機(jī)械手上掛鉤將浮筒抓握固定，其次通氣架擺動(dòng)油缸21活塞桿伸出，帶動(dòng)氣嘴扣緊。
[0072]隨后電磁比例換向閥9滑閥處于上位，電磁比例換向閥20滑閥處于上位，帶動(dòng)機(jī)身擺動(dòng)馬達(dá)5和圍油欄浮筒馬達(dá)18同步旋轉(zhuǎn)，掃油臂拖拽圍油欄將其展開。同時(shí)通過氣嘴向圍油欄充氣。
[0073]圍油欄展開到位后，電磁比例換向閥9和20滑閥處于中位，圍油欄浮筒停止旋轉(zhuǎn)，掃油臂固定不動(dòng)。
[0074]圍油欄回收時(shí)，電磁比例換向閥9滑閥處于下位，右路進(jìn)油，機(jī)身擺動(dòng)馬達(dá)5反向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)掃油臂向船體方向轉(zhuǎn)過一個(gè)角度。同時(shí)電磁比例換向閥20滑閥處于下位，圍油欄浮筒馬達(dá)18反向旋轉(zhuǎn)，緩緩將圍油欄卷曲回收。
[0075]當(dāng)圍油欄回收到位后，電磁比例換向閥9和20滑閥處于中位，圍油欄浮筒停止旋轉(zhuǎn)，掃油臂固定不動(dòng)。
[0076]隨后電磁比例換向閥26滑閥處于上位。首先掛鉤油缸22活塞桿伸出，帶動(dòng)機(jī)械手上掛鉤將浮筒松開，依次通氣架擺動(dòng)油缸21活塞桿縮回，氣嘴松開。
[0077]之后電磁比例換向閥14滑閥處于下位，右路進(jìn)油，掃油臂伸縮缸10活塞桿縮回，帶動(dòng)掃油臂前端機(jī)械手縮回。電磁比例換向閥17滑閥處于下位，右路進(jìn)油，變幅缸11活塞桿縮回，帶動(dòng)掃油臂向上抬起一個(gè)角度。
[0078]掃油臂返回初始位置。
【權(quán)利要求】
1.一種圍油欄布放機(jī)器人及其配套設(shè)備的液壓系統(tǒng)，包括機(jī)身平移回路，機(jī)身擺動(dòng)回路，掃油臂伸縮回路，變幅油缸回路，圍油欄浮筒馬達(dá)回路，氣嘴與浮筒順序動(dòng)作回路；其特征在于，所述機(jī)身平移回路用于控制機(jī)器人機(jī)身本體整體向外側(cè)移或縮回，其包括平移油缸，雙單向節(jié)流閥，雙液控單向閥，電磁比例換向閥； 所述機(jī)身擺動(dòng)回路、掃油臂伸縮回路和變幅油缸回路共同構(gòu)成機(jī)器人掃油臂動(dòng)作控制回路； 所述控制回路主要包括機(jī)身擺動(dòng)液壓馬達(dá)、變幅缸、伸縮缸、雙單向節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、雙液控單向閥、電磁比例換向閥和安全閥； 所述圍油欄浮筒馬達(dá)回路用于控制圍油欄浮筒旋轉(zhuǎn)，其主要包括電磁比例換向閥，雙液控單向閥，液壓馬達(dá)； 所述氣嘴與浮筒順序動(dòng)作回路，用于控制浮筒的抓握與氣嘴的扣緊，其包括電磁比例換向閥、雙單向節(jié)流閥、順序閥、通氣架擺動(dòng)油缸和掛鉤油缸； 所述機(jī)身平移回路、機(jī)身擺動(dòng)回路、掃油臂伸縮回路、變幅油缸回路和圍油欄浮筒馬達(dá)回路所用電磁比例換向閥均為Y型中位機(jī)能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圍油欄布放機(jī)器人及其配套設(shè)備的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述圍油欄浮筒馬達(dá)為雙向馬達(dá)； 所述氣嘴與浮筒順序動(dòng)作回路順序閥為單向順序閥。
3.如權(quán)利要求1所述的圍油欄布放機(jī)器人及其配套設(shè)備的液壓系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 掃油臂拖拽圍油欄浮筒之前，掃油臂前端機(jī)械手上安裝的通氣架氣嘴扣緊在浮筒充氣口上，將浮筒抓握固定，圍油欄展開的同時(shí)不斷往里充氣； 圍油欄開始展開時(shí)，電磁比例換向閥滑閥處于上位機(jī)能，通氣架擺動(dòng)油缸活塞桿縮回，通氣架前端氣嘴上翹；此時(shí)達(dá)不到浮筒扣緊動(dòng)作回路的順序閥的開啟壓力，上部掛鉤無動(dòng)作；當(dāng)通氣架擺動(dòng)油缸活塞桿縮回到頂端無法動(dòng)作時(shí)，浮筒扣緊動(dòng)作回路的油壓升高，達(dá)到順序閥的開啟壓力，壓力油驅(qū)動(dòng)此回路掛鉤油缸活塞伸出，帶動(dòng)浮筒上部掛鉤打開； 隨后將電磁比例換向閥滑閥處于中位機(jī)能，氣嘴及上部掛鉤保持固定；隨后系統(tǒng)機(jī)身本體掃油臂轉(zhuǎn)動(dòng)俯仰至圍油欄浮筒抓握位置； 當(dāng)掃油臂就位后，將電磁比例換向閥滑閥處于下位，浮筒扣緊動(dòng)作回路的掛鉤油缸活塞桿縮回，帶動(dòng)上部掛鉤抓握住圍油欄浮筒將其固定；此時(shí)達(dá)不到氣嘴扣緊動(dòng)作回路的順序閥的開啟壓力，氣嘴無動(dòng)作； 當(dāng)掛鉤油缸活塞桿縮回到頂端無法動(dòng)作時(shí)，氣嘴扣緊動(dòng)作回路的油壓升高，達(dá)到順序閥的開啟壓力，壓力油驅(qū)動(dòng)此回路通氣架擺動(dòng)油缸活塞桿伸出，帶動(dòng)通氣架上氣嘴下壓扣緊浮筒； 當(dāng)溢油回收工作完成，圍油欄回收到位后，又將電磁比例換向閥滑閥處于上位機(jī)能，氣嘴和上部掛鉤依次松開浮筒，方便將浮筒回收； 當(dāng)圍油欄展開時(shí)，電磁比例換向閥滑閥處于上位機(jī)能，左路進(jìn)油，平移液壓缸活塞桿伸出，帶動(dòng)機(jī)身本體外移；同時(shí)電磁比例換向閥滑閥處于上位機(jī)能，左路進(jìn)油，機(jī)身擺動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)掃油臂向外轉(zhuǎn)過一個(gè)角度；電磁比例換向閥滑閥處于上位，左路進(jìn)油，掃油臂伸縮缸活塞桿伸出，帶動(dòng)掃油臂前端機(jī)械手伸出；此時(shí)，電磁比例換向閥滑閥處于上位，左路進(jìn)油，變幅缸活塞桿伸出，帶動(dòng)掃油臂向下俯仰一個(gè)角度；在此過程中，電磁比例換向閥滑閥處于上位機(jī)能，氣嘴與上部掛鉤依次打開；隨后將電磁比例換向閥滑閥處于中位機(jī)能，氣嘴及上部掛鉤保持固定； 通過控制比例電磁比例換向閥閥口的開度，各油路中輸出壓力油的流量不同，控制機(jī)械手準(zhǔn)確定在圍油欄浮筒位置；隨后電磁比例換向閥滑閥處于中位，機(jī)身本體不再外移； 當(dāng)電磁比例換向閥處于中位時(shí)，掃油臂動(dòng)作停止； 再將電磁比例換向閥滑閥處于下位，首先掛鉤油缸活塞桿縮回，帶動(dòng)機(jī)械手上掛鉤將浮筒抓握固定，其次通氣架擺動(dòng)油缸活塞桿伸出，帶動(dòng)氣嘴扣緊；隨后電磁比例換向閥滑閥處于上位，電磁比例換向閥滑閥處于上位，帶動(dòng)機(jī)身擺動(dòng)馬達(dá)和圍油欄浮筒馬達(dá)同步旋轉(zhuǎn)，掃油臂拖拽圍油欄將其展開；同時(shí)通過氣嘴向圍油欄充氣； 圍油欄展開到位后，電磁比例換向閥滑閥處于中位，圍油欄浮筒停止旋轉(zhuǎn)，掃油臂固定不動(dòng)； 圍油欄回收時(shí)，電磁比例換向閥滑閥處于下位，右路進(jìn)油，機(jī)身擺動(dòng)馬達(dá)反向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)掃油臂向船體方向轉(zhuǎn)過一個(gè)角度；同時(shí)電磁比例換向閥滑閥處于下位，圍油欄浮筒馬達(dá)反向旋轉(zhuǎn)，緩緩將圍油欄卷曲回收； 當(dāng)圍油欄回收到位后，電磁比例換向閥滑閥處于中位，圍油欄浮筒停止旋轉(zhuǎn)，掃油臂固定不動(dòng)；隨后電磁比例換向閥滑閥處于上位；首先掛鉤油缸活塞桿伸出，帶動(dòng)機(jī)械手上掛鉤將浮筒松開，依次通氣架擺動(dòng)油缸活塞桿縮回，氣嘴松開；之后電磁比例換向閥滑閥處于下位，右路進(jìn)油，掃油臂伸縮缸活塞桿縮回，帶動(dòng)掃油臂前端機(jī)械手縮回；電磁比例換向閥滑閥處于下位，右路進(jìn)油，變幅缸活塞桿縮回，帶動(dòng)掃油臂向上抬起一個(gè)角度； 掃油臂返回初始位置。
【文檔編號(hào)】E02B15/04GK104314058SQ201410469511
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月15日
【發(fā)明者】楊前明, 王偉, 王雪, 宋文杰, 閆九祥, 王叢叢, 孔令奇, 李健 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)