專利名稱：致動件控制回路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種致動件控制回路，它可以控制例如一致動件如一缸體的移動速度。
近些年來，一氣動致動件例如一缸體廣泛用于傳送一小物件等，尤其用于電子和電力工業(yè)以及其他工業(yè)領域中。缸體包括沿一缸體室或缸體管做直線往復運動的活塞。這種缸體在控制活塞移動速度時其使用通常是公知的，這種缸體包括一控制通過設在用于向缸體室中供給壓力流體的供給端上的一通道流動的壓力流體的流速的入口節(jié)流回路1(見

圖19)，以及一控制通過設在用于從缸體室排出壓力流體的排出端上的一通道流動的壓力流體的流速的出口節(jié)流回路2(見圖20)。
在圖19和20中，附圖標記3表示一包括一單向閥4和一可變節(jié)流閥5的速度控制閥。附圖標記6表示一開關電磁操縱閥。附圖標記7a和7b分別表示第一和第二缸體室。
但是，例如當以低速操縱一氣動致動件如一缸體以傳送例如一小物件等時，如果使用入口節(jié)流回路1，則會間隔重復移動狀態(tài)和停止狀態(tài)。結果，就會產生所謂的粘滑現(xiàn)象的缺陷。其中出現(xiàn)一階梯形的特性曲線，表示時間和位移量之間的關系。
此外，常規(guī)技術的入口節(jié)流回路1的不方便之處在于會產生所謂的響應時間延遲，其中當缸體的操作停止一長的時間段后缸體的操作重新開始時，需要起動活塞移動的時間延遲。
另一方面，出口節(jié)流回路2的缺陷在于會產生所謂的跳躍現(xiàn)象，其中當缸體的操作停止一長的時間段后缸體的操作重新開始時由于活塞的粘附作用，活塞沿缸體室7a(7b)快速移動。
本發(fā)明的一總的目的是提供一種致動件控制回路，它可以通過避免產生粘滑現(xiàn)象和跳躍現(xiàn)象而以一種穩(wěn)定的狀態(tài)在低速下控制致動件的移動速度。
本發(fā)明的一個主要目的是提供一種致動件控制回路，它可以改善當缸體操作停止一長時間段后缸體操作重新開始時出現(xiàn)的響應時間的延遲。
下面結合附圖從以下的詳細描述中使本發(fā)明的上述和其它目的、特征、以及優(yōu)點更加顯而易見，其中在附圖中以示例性方式給出本發(fā)明的一優(yōu)選實施例。
圖1示出本發(fā)明一第一實施例中一致動件控制回路的回路布置圖；圖2示出組成圖1所示的致動件控制回路的一壓力控制閥的布置的縱向剖視圖；圖3示出用于解釋入口節(jié)流式控制裝置和出口節(jié)流式控制裝置的一回路布置；圖4示出表示時間與活塞位移量和致動件控制回路壓力的關系的特征曲線；圖5示出表示常規(guī)技術中時間與出口節(jié)流回路壓力之間關系的一特征曲線；圖6示出表示常規(guī)技術中時間與入口節(jié)流回路壓力之間關系的一特征曲線；圖7示出表示時間與致動件控制回路壓力之間關系的一特征曲線；圖8示出在致動件停滯2小時后重新工作時在第一循環(huán)中獲得的響應曲線；圖9示出在致動件停滯16小時后重新工作時在第一循環(huán)中獲得的響應曲線；圖10示出本發(fā)明一第二實施例的一致動件控制回路的一回路布置；圖11示出表示組成圖10中所示致動件控制回路的一控制閥的布置的一縱向剖視圖；圖12示出本發(fā)明一第三實施例的一致動件控制回路的一回路布置；圖13示出表示組成圖12中所示致動件控制回路的一壓力控制閥的布置的一縱向剖視圖14示出表示圖13中所示的壓力控制閥的一部分縱向剖視圖；圖15示出沿圖14中XV-XV線的一豎直剖視圖；圖16示出沿圖14中XVI-XVI線的一豎直剖視圖；圖17示出沿圖14中XVII-XVII線的一豎直剖視圖；圖18示出表示常規(guī)技術和本發(fā)明第三實施例的致動件控制回路的各入口節(jié)流回路的響應時間延遲的特征曲線；圖19示出表示用于控制常規(guī)技術致動件的方法的入口節(jié)流回路的一回路布置；圖20示出表示用于控制常規(guī)技術致動件的方法的出口節(jié)流回路的一回路布置；圖1示出了本發(fā)明第一實施例的一致動件控制回路10。
致動件控制回路10采用入口節(jié)流控制裝置，并且它包括一用于傳送一工件如一小物件的氣動缸體(以下也簡稱為“缸體”)12，一設在缸體12的一供給通道(第一通道)14側面上的第一速度控制閥16，一設在缸體12的一排出通道(第二通道)18側面上的第二速度控制閥20，以及一用于從壓力流體供給源22供給一壓力流體(壓縮空氣)同時在第一速度控制閥16和第二速度控制閥20之間進行轉換的開關式電磁操縱閥(開關機構)24。
第一速度控制閥16和第二速度控制閥20分別由相同的組成元件構成，而且每一個都包括一單向閥4和一可變節(jié)流閥5。
致動件控制回路10進一步包括一第一壓力控制閥26，控制閥26插入在第一速度控制閥16和開關電磁操縱閥24之間的一部分供給通道14中，還包括一第二壓力控制閥28，控制閥28插入在第二速度控制閥20和開關電磁操縱閥24之間的一部分排出通道18中。在此實施例中，第一速度控制閥16和第一壓力控制閥26串聯(lián)。同樣，第二速度控制閥20和第二壓力控制閥28也串聯(lián)。第一壓力控制閥26和第二壓力控制閥28起一最小壓力保持機構的作用。
第一壓力控制閥26和第二壓力控制閥28分別由相同的組成元件構成，而且每一個都包括一單向閥和一減壓閥32。當壓力流體供給一第一缸體室34a時第一壓力控制閥26位于自由流動狀態(tài)。第二壓力控制閥28起保持排出壓力的作用，這樣當壓力流體從一第二缸體室34b中排出時排出壓力不會降至低于一預置壓力。
下面將詳細解釋第一壓力控制閥26(第二壓力控制閥28)的布置。
如圖2所示，第一壓力控制閥26包括一閥體104，閥體104的形狀基本為圓柱形，并包括一設在將由一未示出的管件連到開關電磁操縱閥24上的一第一端上的第一管口100以及一設在將由第一速度控制閥16連到缸體12上的一第二端上的第二管口102。第一管口100和第二管口102都設有一用于與一未示出的管件相連接的管接頭裝置106。
一第一圓柱件110設在閥體104的基本中間的部位，圓柱件110在基本垂直于閥體104軸線方向中延伸并在其第一端的環(huán)形凹槽上設有單向閥30，一具有一通孔112的第二圓柱件114連接在形成在第一圓柱件110的一第二端上的一孔上。
單向閥30包括一個舌片16，舌片16根據由第一管口100提供的壓縮空氣的擠壓作用可以向內柔性彎曲。相應地，單向閥30如下工作。即，從第一管口100供給的壓縮空氣可以以自由流動狀態(tài)流至第二管口102。舌片116由于從第二管口102供給的壓縮空氣的擠壓作用而與閥體104的內壁表面接觸。這樣，就阻止壓縮空氣從第二管口102流至第一管口100。換句話說，壓縮空氣在從第一管口100至第二管口102的方向中自由流動。但是，禁止壓縮空氣在上述相反方向流動，即由于單向閥30的阻止作用阻止從第二管口向第一管口100流動。
一在基本垂直于閥體104軸線方向移動的移動件118可以滑動地設置在第二圓柱件114的通孔112中。移動件118由于一彈簧件120的彈性力座落在一底座部122上。相應地，第一管口100和第二管口102之間的連通阻塞。在此實施例中，與第二管口102相通的一室124在第一端由裝有單向閥30的第一圓柱件110的內壁表面形成。當移動件118座落在底座部122上時，室124處于一其中與第一管口100的連通阻塞的狀態(tài)。
即，移動件118處于一種由于彈簧件120的彈性力而總是向下座落在底座部分122上。當從第二管口102向室124供給的壓縮空氣的壓力克服彈簧件120的彈性力時，移動件118從底座部分122上分離。當彈簧件120的彈性力與壓縮空氣平衡時，保持預定的預置壓力。移動件118由一環(huán)形槽協(xié)助裝有一密封環(huán)126，并在其第一端裝有一彈性件128，以緩和當移動件118座落在密封件122上產生的沖擊。
第二圓柱件114設有由一鎖緊螺母130緊固的一調整螺栓132。壓縮移動件118向下的彈簧件120的彈性力可以通過增大或減小調整螺栓132的旋進量可調整。因此，可以通過增大或減小調整螺栓132的旋進量以調整彈簧件120的彈性力而將從缸體12的排出的壓力設置成為一預定的最小壓力。
缸體12的活塞36的移動速度由第一速度控制閥16和第二速度控制閥20調整。同圖19所示的常規(guī)技術的入口節(jié)流回路1相比，排出壓力的低極限值可以通過提供第一壓力控制閥26和第二壓力控制閥28而設置成較高。
第一實施例的致動件控制回路10基本如上所述構造。下面將說明其操作、功能和效果。
當開關電磁操縱閥24根據從一未示出的控制件輸入的開關信號從打開(OFF)狀態(tài)切換至閉合(ON)狀態(tài)時，則從壓力流體供給源22排出的壓縮空氣通過與供給通道14相通的第一壓力控制閥26以及第一速度控制閥16，并導入第一缸體室34a中。
在此布置中，在第一壓力控制閥26中不產生阻止作用，因此具有自由流動狀態(tài)。已通過第一壓力控制閥26的壓縮空氣在第一速度控制閥16的可變節(jié)流閥5的協(xié)助下得到調節(jié)，然后導入第一缸體室34a中。即在第一壓力控制閥26中，由于從第一管口100供給的壓縮空氣的擠壓作用舌片116可向內柔性彎曲。這樣，第一壓力控制閥26可以使從第一管口100供給的壓縮空氣以自由流動狀態(tài)向第二管口102流動。
因此，活塞36由于導入第一缸體室34a中的壓縮空氣的擠壓作用在箭頭A方向中移動，于是工件W得以傳送。在此過程中，保持在第二缸體室34b中的壓縮空氣經由與排出通道18相通的第二速度控制閥20和第二壓力控制閥28被排至大氣中。在此布置中，在第二速度控制閥20中不產生阻止作用，因此具有自由流動狀態(tài)。已通過第二速度控制閥20的壓縮空氣得到保持，這樣壓力不會降低至低于預置的壓力值。
即，以自由流動狀態(tài)已通過第二速度控制閥20壓縮空氣導入第二壓力控制閥28的第二管口102中。導入第二管口102的壓縮空氣由于單向閥30的阻止作用而禁止流動，并供至與第二管口102相通的室124。在此布置中，當從第二管口102供給的壓縮空氣的壓力(排出壓力)克服彈簧件120的彈性力時，移動件118從底座部122上分離開。當彈簧件120的彈性力與壓縮空氣的壓力平衡時，缸體12的排出壓力保持為預定的預置壓力。換句話說，第二壓力控制閥28保持排出的壓縮空氣的壓力為預置壓力。因此，第二壓力控制閥28可以用來將排出壓力的低極限值設置成較高。
當活塞36在同方向A相反的方向中移動時，第一壓力控制閥26與第二壓力控制閥28的作用相同。
相應地，避免了產生粘滑現(xiàn)象和跳躍現(xiàn)象，而且缸體12的活塞36可以穩(wěn)固地以低速移動。
接下來，通過使用數字表述來解釋這一事實，即涉及到由當操作開始時產生的活塞36的粘性產生的跳躍現(xiàn)象，基于入口節(jié)流回路1的控制裝置比基于出口節(jié)流回路2的控制裝置更有效。
下面對圖3所示的氣動缸40的一速度控制回路41進行描述。
附圖標記42a和42b表示節(jié)流，而附圖標記43表示一活塞。在圖中和數字表述中描述和表示的符號如下A活塞的壓力接收面積；F包括靜態(tài)摩擦力和庫侖摩擦力的外力；FS最大粘附力；M可動件的質量；P在第一缸體室34a或第二缸體室34b中的壓力；R氣體常數；T空氣溫度(絕對溫度)；V速度；VC缸體40的容積；X位移量；b粘性摩擦系數；
kp速度控制閥的壓力-流量比率系數；κ空氣的特定熱比率；ξ阻尼系數；ωn固有頻率。
用下標H表示的符號表示頂側，用R表示的符號表示桿側，而“a”表示大氣壓力狀態(tài)。
首先，由于當操作開始時產生的粘性而考慮跳躍現(xiàn)象。由下式(1)表示的力平衡方程沿活塞43跳躍的直線給出。
PH0AH＝PR0AR+FS+Pa(AH-AR) (1)在上式(1)中，“0”表示剛好在跳躍之前的初始狀態(tài)?；钊?3克服最大的粘性力FS，并且跳躍以再次到達平衡狀態(tài)。如果庫侖摩擦力和動摩擦力忽略不計，上式(1)可以表達成下式(2)PHAH＝PRAR+Pa(AH-AR)(2)在跳躍過程中經過的周期時間很短。因此，有關缸體室34a、34b內的空氣流入量和流出量可以忽略不計。而且，可以認為在第一缸體室34a和第二缸體室34b發(fā)生的狀態(tài)的改變是等溫的?；诖思僭O，根據氣態(tài)方程可以得到下式}..........(3)PR(VR0-xJAR)=PR0VR0PH(VR0+xJAH)=PH0VH0]]>在式(3)中，符號xj表示活塞43從其跳躍移至重新到達平衡狀態(tài)的位移量(跳躍距離)。
如果忽視不對稱，即如果保持Pa(AH-AR)＝0，則根據上述式(1)至(3)跳躍量xj可由下式(4)表示xJ=1PR0ARFS(AHVH0+ARVR0)+ARVR0........(4)]]>根據式(4)，當最大粘性力FS變小，排出端上的初始壓力PRO變高，而在缸蓋端和活塞桿端上的初始容積變小時，跳躍距離xj變小。據此，在有關圖20所示的常規(guī)技術的出口回路20的情況下，空氣供給端呈自自流動狀態(tài)。因此，VH0≈∞而VR0≈VC反之，在有關圖19所示的常規(guī)技術的入口回路1的情況下，空氣供給端受到阻塞，而排出端呈自由流動狀態(tài)。因此，VH0≈0而VR0≈∞。相應地，為了防止產生跳躍現(xiàn)象，最好使用入口節(jié)流回路1，而且可以增大排出端上的初始壓力。
接下來考慮防止出現(xiàn)粘滑現(xiàn)象的方法。
通常，可變節(jié)流閥5的打開程度在活塞43移動過程中是固定的。因此，活塞43的移動速度的變化由例如在很多場合下為摩擦力的負載外力的變化引起。在此描述中，傳遞函數在外力和回路速度之間取得，以表明外力的變化對活塞43的移動速度的影響。
考慮到在水平狀態(tài)中連接的缸體40，活塞43的運動方程由下式(5)給出Mdvdt+bv=AH(PH-Pa)-AR(PR-Pa)-F......(5)]]>假設缸體室34a、34b中的空氣溫度等于供給空氣的溫度，而且缸體室34a、34b的狀態(tài)變化是絕熱的。此外，如果忽略不對稱，外力F和活塞43的移動速度V之間的傳遞函數由下式(6)表示V(S)F(S)=-(S+Z)/MS2+2ξωnS+ωn2.......(6)]]>在式(6)中，“S”表示拉普拉斯(Laplace)變量。
式(6)表示在外力變化和由此引起的活塞43的移動速度的變化之間傳遞函數的關系。根據式(6)，需要使固有頻率ωn較高，以減小由外力引起的活塞43的移動速度的變化。根據式(7)，應在設在排出端上的第二缸體室34b中保持高壓，以減小具有恒定規(guī)格尺寸的缸體40的固有頻率。
根據上述分析結果，最好使用入口節(jié)流控制以抑制跳躍現(xiàn)象，而且可以增大排出端上的初始壓力。此外，可以揭示以下事實。即，可以有效地在缸體室34a、34b中保持高壓，以抑制產生粘滑現(xiàn)象。
本發(fā)明第一實施例的致動件控制回路10是根據以上考慮在構造成的回路。當使用致動件控制回路10時，可以抑制當操作開始時由活塞36的粘附而產生的粘滑現(xiàn)象和跳躍現(xiàn)象。
接下來，圖4示出當使用第一實施例的致動件控制回路10時所得到的響應特性曲線。在此實施例中，通過分別將供給壓力設置為0.5MPa，壓力控制閥26、28的預置壓力(閥壓力)為0.3MPa以及控制速度為65mm/s而進行試驗。
從圖4中可以容易理解，操作是在一基本均勻的移動速度下進行，同時分別保持施加在缸蓋端上的缸體室34a的壓力PH和施加在活塞桿端上的缸體室34b的壓力PR的預置壓力。
接下來，通過使用第一實施例致動件控制回路10以及作為對比例的入口節(jié)流回路1(見圖19)以及出口節(jié)流回路2(見圖20)進行試驗。
圖5至7示出當分別以氣缸12的活塞36的移動速度約為1.7mm/s而連續(xù)進行試驗時所獲得的響應特性曲線。如圖5所示，在對比例的出口節(jié)流回路2的情況下，產生所謂的跳躍現(xiàn)象，其中當活塞36的操作開始時移動量x快速增加。如圖6所示，在對比例的入口節(jié)流回路1的情況下，產生粘滑現(xiàn)象，其中在活塞36的移動過程中停止狀態(tài)和移動狀態(tài)間隔重復，從而產生一階梯形狀。
與之相比，如圖7所示，在第一實施例的致動件控制回路10的情況下，既不產生跳躍現(xiàn)象也不產生粘滑現(xiàn)象，其中活塞36以一低速以穩(wěn)定狀態(tài)移動。
圖8和圖9示出當以1.3mm/s的速度操作的未示出的致動件分別停滯2小時和16小時，并隨后又重新起動時所獲得的第一循環(huán)的響應曲線。如圖8和9所示，可以理解以下事實。即，在對比例的出口回路2和入口回路1的情況下，在停滯后的響應中產生顯著的跳躍現(xiàn)象。反之，在第一實施例的致動件控制回路10的情況下，這種跳躍現(xiàn)象不會發(fā)生。
從上述實驗結果可以看出，第一實施例的致動件控制回路10可以有效防止在常規(guī)回路中產生的跳躍現(xiàn)象和粘滑現(xiàn)象。
接下來，在圖10中示出本發(fā)明第二實施例的一致動件控制回路50。在下面所述的實施例中，同在圖1所示的第一實施例的致動件控制回路10相同的組成元件用相同的附圖標記表示，對此不再做詳細解釋。
第二實施例的致動件控制回路50的布置不同于第一實施例，第二實施例的致動件控制回路50包括一控制閥200a和一控制閥200b，控制閥200a包括彼此整體平行設置在一缸體12和一開關電磁操縱閥24之間的一供給通道14的側面上的一第一速度控制閥52和一第一壓力控制閥54，控制閥200b包括彼此整體平行設置在一排出通道18的側面上的一第二速度控制閥56和一第二壓力控制閥58?？刂崎y200a和控制閥200b由相同的組成元件構成。
在此實施例中，構成第一速度控制閥52和第二速度控制閥56的一單向閥4和一可變節(jié)流閥5分別通過串聯(lián)構成。此外，構成第一壓力控制閥54和第二壓力控制閥58的一單向閥30和一減壓閥32分別通過串聯(lián)構成。
控制閥200a(200b)的布置將在下面詳細解釋。同圖2所示的壓力控制閥26(28)相同的構成元件由相同的附圖標記表示，在此就不做詳細說明。
如圖11所示，控制閥200a(200b)包括一包括設在其中的可變節(jié)流閥5和單向閥4的圓柱形第一閥體201，一設置成可在一預定方向繞第一閥體201的旋轉中心軸線轉動并包括設在其中的單向閥30和減壓閥32的第二閥體202，以及一設置成可在一預定方向繞第二閥體202的一凸塊204的旋轉中心線轉動的第三閥體206。
由一未示出的管件連在開關電磁操縱閥24上的一第一管口100設在第三閥體206的一第一端。用于緊固此管件的一管接頭裝置106設在第一管口100上。
與通過第二閥體202的凸塊204設置的一通道208相通的一通道210形成在第三閥體206的內側。
與缸體12的一缸體室(34a，34b)相通的一第二管口102形成在第一閥體201的一第一端。第二管口102設置成可以與設置并插入在第一閥體201的內側的一圓柱形部件212的一通孔214相通。單向閥4安裝在圓柱形部件212的基本中心部位上。單向閥4可以抑制壓縮空氣從第一管口100向第二管口102流動，而且從第二管口102向第一管口100的壓縮空氣處于自由流動狀態(tài)。圓柱形部件212設有一孔216，使來自第二管口102的壓縮空氣向單向閥4流動。第一閥體201設有一孔218，使通過單向閥4的壓縮空氣可以向第二閥體202流動。
調節(jié)從第一管口100供給的壓縮空氣的流動速度的可變節(jié)流閥5設在第一閥體201的上部?？勺冋{節(jié)閥5包括一面向與第二閥體202的凸塊204的通道208相通的一通道220的調節(jié)螺栓222，以及一用于在一預定位置固定調節(jié)螺栓222的鎖緊螺母224。插入在通道220和通孔214之間的一孔226中的一插件228設在調節(jié)螺栓222的第一端。壓縮空氣的流動速度得以調節(jié)，在形成在孔226和插件228之間的一間隙的幫助下給出一預定量。在調節(jié)螺栓222的第二端設有一把手230。因此，當抓住把手230在一預定方向轉動調節(jié)螺栓222以調節(jié)旋進量時，間隙則可以得到調節(jié)。
第二閥體202設有安裝在第一圓柱形部件232的外表面上的單向閥(第二單向閥)30，以及具有設有根據一彈簧件234的彈性力座落在一底座部236上的一移動件238的一第二圓柱形部件240的減壓閥32。
以上介紹了控制閥200a(200b)的基本結構。下面將解釋其操作、功能和效果。
從壓力流體供給源22經由開關電磁操縱閥24供給的壓縮空氣導入控制閥200a的第一端口100中。壓縮空氣經由通道210和通道208通過單向閥30，然后在可變節(jié)流閥5的作用下得到調節(jié)以獲得一預定流速。壓縮空氣從第二管口102供至缸體12的第一缸體腔34a。活塞36根據供給第一缸體室34a的壓縮空氣的作用在箭頭A方向中移動。
從第二缸體室34b排出的壓縮空氣導入控制閥200b的第二管口102中。壓縮空氣使單向閥4向內柔性彎曲，并通過單向閥4。壓縮空氣經由第一閥體201的孔218導入減壓閥32中。在減壓閥32中，由于單向閥30的阻礙作用使壓縮空氣的流動關閉。壓縮空氣供至與孔218相通的室124。在此過程中，當經由孔218供至室124的壓縮空氣的壓力(排出壓力)克服彈簧件234的彈性力時，移動件238從底座部236上脫離。當彈簧件234的彈性力與壓縮空氣的壓力平衡時，缸體12的排出壓力保持預定的預置壓力。換句話說，控制閥200b起保持排出的壓縮空氣的壓力為預置壓力的作用。因此，排出壓力的下限值可以通過使用控制閥200b而設置成較高。
當活塞36在與箭頭A方向相反的方向中移動時，控制閥200a與控制閥200b以相同的方式起作用。
第二實施例的致動件控制回路50設有控制閥200a(200b)，控制閥200a(200b)以整體的形式包括單向閥4，可變節(jié)流閥5，單向閥30和減壓閥32。這樣，整個設備可以緊湊，以減小安裝空間。其它的功能和效果同第一實施例的相同，在此對其就不做詳細說明。
接下來，圖12示出本發(fā)明第三實施例的一致動件控制回路60。
第三實施例的致動件控制回路60包括分別并聯(lián)在一缸體12和一開關電磁操縱閥24之間的部分上的一第一速度控制閥16和一第二速度控制閥20，以及分別并聯(lián)在開關電磁操縱閥24和一壓力流體供給源22之間的一通道62的部分上的一裝備減壓裝置的第一減壓閥64a和一裝備減壓裝置的第二減壓閥64b(裝備減壓裝置的壓力控制閥)。
在此實施例中，每個第一和第二裝備減壓裝置的減壓閥64a、64b的作用如下。即，從壓力流體供給源22供給的壓縮空氣的壓力得到減小，這樣壓縮空氣供至排出端上的缸體12的一缸體室34b(34a)。相應地，排出端上的缸體室34b(34a)中的壓力保持為以前設置的預置壓力。當排出端上的缸體室34b(34a)中的壓力高于預置壓力時，壓力流體排至大氣中。相應地，排出端上的缸體室34b(34a)中的壓力保持為以前設置的預定壓力。
圖13示出一壓力控制閥300，它由以一種集成公式連接的第一裝備減壓裝置的減壓閥64a、第二裝備減壓裝置的減壓閥64b以及開關電磁操縱閥24構成。
壓力控制閥300包括一基本形成圓柱形形狀的閥體302、一與閥體302的一側部整體相連的電磁操縱閥體304以及一對分別設置成可以關閉形成在閥體302的兩端上的開口的蓋件306。
第一裝備減壓裝置的減壓閥64a和第二裝備減壓裝置的減壓閥64b分別在閥體302內側對稱設置。因此，下面僅詳細說明第一減壓閥64a。第二減壓閥64b的相應組成元件用相同的附圖標記表示，在此就不做詳細說明。
第一裝備減壓裝置的減壓閥64a和第二裝備減壓裝置的減壓閥64b由一連通通道308相通，連通通道308具有一圓形橫截面并形成在閥體302的基本中心部位上。連通通道308經由將在后面描述的一第一通道(見圖17)與壓力流體供給源22相通。
閥體302包括在速度控制閥20和開關電磁操縱閥24之間連通的第一通道310(見圖15)，一經由在內部形成的一室312用于將從壓力流體供給源22供給的壓力流體排至開關電磁操縱閥24的第二通道314(見圖16)，以及一根據設在開關電磁操縱閥24內的一閥芯316的開關作用而將壓縮空氣從開關電磁控制閥24導入閥體302的室312中的第三通道318。
第一裝備減壓裝置的減壓閥64a包括一在其第一端設有一錐形部320而在其第二端設有一用于緊靠沿一室322滑動的一移動件的銷柱部326的閥導件328，一緊固在移動件324上并在箭頭D方向擠壓閥導件328的第一彈簧件330，以及一緊固在錐形部320上并在箭頭e方向擠壓閥導件328的第二彈簧件332。第一彈簧件330設置成其彈性力可以由與一調節(jié)螺栓334配合的一接收件336協(xié)助而得到調整。因此，閥導件328根據第一彈簧件330和第二彈簧件332的壓力調整作用而基本在水平方向可以移動。
調整螺栓334安裝到一螺母件338上，螺母件338用于在一預定方向中繞調節(jié)螺栓334的旋轉中心轉動。旋進量可以通過轉動螺母件338以整體轉動調節(jié)螺栓334而增大或減小。
閥導件328的錐形部320座落在底座部上。銷柱件326設置成可以關閉通過移動件324形成的一通孔340上。因此，當從第三通道318導出的壓縮空氣的壓力克服第一彈簧件330的彈性力時，閥導件328的銷柱件326從移動件324上脫離。相應地，從移動件324的通孔340排出的壓縮空氣從一排出口342被排至外面。
如上所述，從缸體12排出的壓縮空氣的排出壓力可以通過增大或減小調節(jié)螺栓334的旋進量以調節(jié)第一彈簧件330的彈性力而保持為所需的最小預置壓力。
圖19所示的常規(guī)技術中的入口節(jié)流回路1的不方便之處在于會產生所謂的響應時間的延遲，其中當缸體操作停止一長時間段后缸體重新開始工作時時間一直延遲到活塞開始移動。
即，會產生以下缺點。當缸體停止一長時間段時(當活塞的往復運動停止一長時間段后)，當操作重新開始時在供給端流速得到調節(jié)。為此，為了獲得一預定壓力以通過供入壓縮空氣驅動活塞，需要一長的時間段。響應于此活塞的起動延遲，于是產生響應時間的延遲。
相反，第三實施例的致動件控制回路60在供給通道14上設有與入口節(jié)流回路1以相同方式構造的第一速度控制閥16。第一速度控制閥16用于控制要供至第一缸體室34a的壓縮空氣的流速。另一方面，第二裝備減壓裝置的減壓閥64b設置在排出通道18和要從缸體12排出的壓縮空氣的壓力流體供給源22之間。第二缸體室34b的排出壓力由從第二裝備減壓裝置的減壓閥64b中排出的壓縮空氣協(xié)助保持為以前設置的預定壓力。
因此，當缸體12的操作停止一長的時間段時，壓縮空氣由第二裝備減壓裝置的減壓閥64b(或第一裝備減壓裝置的減壓閥64a)充入。這樣，設在排出端上的缸體室34b(或第一缸體室34a)保持為具有預定壓力。結果，壓縮空氣從此排出的第二缸體室34b(或第一缸體室34a)中的壓力保持以前的特定值。相應地，向第二缸體室34b(或第一缸體室34a)充入壓縮空氣的時間縮短。這樣，同常規(guī)技術的入口節(jié)流回路1相比可以取得響應時間延遲減小的效果(見圖18)。
權利要求
1.一種基于使用入口節(jié)流回路用于控制一致動件移動速度的致動件控制回路，所述控制回路包括一用于控制當一壓力流體供至所述致動件(12)時給定一自由流動狀態(tài)、同時使從所述致動件(12)排出的所述壓力流體的壓力保持為一預置的預定壓力的最小壓力保持機構，其特征在于所述最小壓力保持機構包括設在所述致動件(12)的一第一通道(14)的一側上的一第一壓力控制閥(26，54)和設在所述致動件(12)的一第二通道(18)的一側上的一第二壓力控制閥(28，58)。
2.如權利要求1所述的致動件控制回路，其特征在于所述第一壓力控制閥(26，54)和所述第二壓力控制閥(28，58)分別由相同的組成元件構成，而且所述控制回路進一步包括一設有一第一管口(100)和一第二管口(102)的閥體(104，201)；一用于將從所述第一管口(100)供給的所述壓力流體以所述自由流動狀態(tài)排出所述第二管口(102)并抑制所述壓力流體從所述第二管口(102)向所述第一管口(100)流動的單向閥(30)；以及一具有一最小壓力保持功能、用于保持從所述致動件(12)排出的所述壓力流體的所述壓力為以前設置的預定壓力的減壓閥(32)。
3.如權利要求2所述的致動件控制回路，其特征在于，所述減壓閥(32)包括一用于根據一彈簧件(120，234)的彈性力的作用座落在一底座部(122，236)上的移動件(118，238)，而且當導入所述閥體(104，201)中的所述壓力流體的所述壓力克服所述彈簧件(120，234)的所述彈性力時所述移動件(118，238)從所述底座部(122，236)上脫離。
4.如權利要求1所述的致動件控制回路，其特征在于，所述致動件由一氣缸(12)構成。
5.一種基于使用入口節(jié)流回路用于控制一致動件移動速度的致動件控制回路，所述控制回路包括一氣缸(12)，設有一對用于導入和排出壓縮空氣的管口以及根據從所述各端口供給的所述壓縮空氣的作用沿缸體室(34a，34b)移動的一活塞(36)；一用于供給從一壓縮空氣供給源(22)排出的所述壓縮空氣同時在所述氣缸(12)的所述第一和第二管口之間進行轉換的開關機構(24)；設在所述氣缸(12)和所述開關機構之間、用于控制要供給所述缸體室34a(34b)的所述壓縮空氣的流速的一第一速度控制閥(16)和一第二速度控制閥(20)；以及設在所述開關機構(24)與所述第一速度控制閥(16)和所述第二速度控制閥(20)之間、用于控制當所述壓縮空氣供給所述氣缸(12)時給定一自由流動狀態(tài)、同時使從所述缸體室34b(34a)排出的所述壓縮空氣的排出壓力保持為一以前設定的預定壓力的一第一壓力控制閥(26)和一第二壓力控制閥(28)。
6.如權利要求5所述的致動件控制回路，其特征在于，所述第一壓力控制閥(26)和所述第二壓力控制閥(28)中的每一個都包括串聯(lián)設置的一單向閥(30)和一減壓閥(32)。
7.如權利要求6所述的致動件控制回路，其特征在于，所述減壓閥(32)包括根據一彈簧件(120，234)的彈性力作用座落在一底座部(122，236)上的一移動件(118，238)，而且當導入一閥體(104，201)中的所述壓縮空氣的壓力克服所述彈簧件(120，234)的所述彈性力時，所述移動件(118，238)從所述底座部(122，236)上脫離。
8.如權利要求5所述的致動件控制回路，其特征在于，每個所述第一壓力控制閥(26)和所述第二壓力控制閥(28)包括并聯(lián)設置的一單向閥(30)和一減壓閥(32)。
9.如權利要求8所述的致動件控制回路，其特征在于，所述減壓閥(32)包括根據一彈簧件(120，234)的彈性力作用座落在一底座部(122，236)上的一移動件(118，238)，而且當導入一閥體(104，201)中的所述壓縮空氣的壓力克服所述彈簧件(120，234)的彈性力時，所述移動件(118，238)從所述底座部(122，236)上脫離。
10.如權利要求5所述的致動件控制回路，設有通過一體組裝所述速度控制閥52(56)和所述壓力控制閥54(58)而形成的一控制閥200a(200b)。
11.如權利要求10所述的致動件控制回路，其特征在于，所述控制閥200a(200b)包括在一第一閥體(201)內同軸設置的一第一單向閥(4)和一可變節(jié)流閥(5)；在一第二閥體(202)中設置的一第二單向閥(30)和一減壓閥(32)，所述第二閥體(202)設置成可繞所述第一閥體(201)的一旋轉中心軸轉動；以及一可繞所述第二閥體(202)的一凸塊(304)的一旋轉中心軸轉動的第三閥體(206)、其特征在于所述第一閥體(201)，所述第二閥體(202)以及所述第三閥體(206)通過分別以一集成方式組裝而形成。
12.一種基于使用入口節(jié)流回路用于控制一致動件的移動速度的致動件控制回路，所述控制回路包括一氣缸(12)，設有一對用于導入和排出壓縮空氣的管口以及一根據從所述各管口供給的所述在壓縮空氣的作用沿缸體室(34a，34b)移動的活塞(36)；一用于供給從一壓縮空氣供給源(32)排出的所述壓縮空氣、同時在所述氣缸(12)的所述第一和第二管口之間轉換的開關機構(24)；以及一設置在所述壓縮空氣供給源(22)和所述開關機構(24)之間、用于保持從所述缸體室(34b、34a)排出的所述壓縮空氣的排出壓力為以前設置的一預定壓力的裝備減壓裝置的壓力控制閥(300)。
13.如權利要求12所述的致動件控制回路，其特征在于，所述裝備減壓裝置的壓力控制閥(300)包括一對裝備減壓裝置的減壓閥(64a，64b)，而且所述裝備減壓裝置的減壓閥(64a，64b)通過減小來自所述壓縮空氣供給源(22)的所述壓縮空氣以向設置在所述排出端上的所述缸體室(34b，34a)供給所述壓縮空氣而保持設置在排出端上的所述缸體室(34b，34a)的壓力為所述以前設置的預置壓力。
14.如權利要求12所述的致動件控制回路，其特征在于，當設置在所述排出端上的所述缸體室(34b，34a)的壓力高于一預置壓力時一裝備減壓裝置的減壓閥(64a，64b)通過將所述壓縮空氣排至大氣中而保持設在一排出端上的所述缸體室(34b，34a)的壓力為所述以前設置的預置壓力。
15.如權利要求12所述的致動件控制回路，其特征在于，在一閥體(302)中同軸設有一對裝備減壓裝置的減壓閥，而且一開關機構(24)形成并與所述閥體(302)一體裝配，用于開關流動通道，以提供所述壓縮空氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種致動件控制回路,它采用一入口節(jié)流裝置以控制一氣缸(12)的活塞(36)的移動速度,并設有當壓縮空氣供給氣缸(12)時可以處于一自由流動狀態(tài)的一第一壓力控制閥(26)和用于保持從氣缸(12)排出的壓縮空氣的排出壓力為一以前設置的預定壓力的一第二壓力控制閥(28)。
文檔編號F15B11/044GK1253241SQ9912344
公開日2000年5月17日 申請日期1999年11月5日 優(yōu)先權日1998年11月5日
發(fā)明者楊清海, 細野正行 申請人:Smc株式會社