高壓氣動平衡系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于加工中心Z軸方向運動的壓力控制系統(tǒng)，特別涉及一種高壓氣動平衡系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控加工中心的Z軸加工在產(chǎn)品加工精度控制中起著關(guān)鍵作用，現(xiàn)有的數(shù)控加工中心夾持工件進(jìn)行Z軸向的移動，一般設(shè)計有配重裝置，對夾持的工件進(jìn)行預(yù)載，以減輕伺服馬達(dá)所需的出力負(fù)載。利用氣壓缸進(jìn)行配重，具有反應(yīng)速度快、瞬間反應(yīng)阻抗最小、保養(yǎng)維護(hù)低廉等優(yōu)勢，因而廣泛被應(yīng)用。
[0003]然而，氣壓缸內(nèi)壓力與其內(nèi)氣體體積呈反比關(guān)系，當(dāng)工作件進(jìn)行長行程位移之后，該氣壓缸內(nèi)的氣體體積產(chǎn)生大量變化，而使壓內(nèi)壓力產(chǎn)生劇烈變化，而大幅改變了預(yù)載負(fù)荷，進(jìn)而大幅改變工作馬達(dá)對工作的負(fù)荷，為了足以應(yīng)付變化幅度大的荷負(fù)，就必須選用較大出力的馬達(dá)，而大幅提高馬達(dá)成本。再者，氣體在受高度壓縮后使壓力大幅提升，壓力若超過氣壓或相關(guān)管路的負(fù)荷上限，會產(chǎn)生缸體或管路爆裂等危險;再者，氣壓缸內(nèi)容氣體的泄漏難以避免，長期使用后壓力不足亦會影響預(yù)載的效果。因此，有必要做進(jìn)一步改進(jìn)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、性能可靠、平衡性強、壓力波動小、反應(yīng)迅速的高壓氣動平衡系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0006]高壓氣動平衡系統(tǒng)，包括儲氣罐、供氣口、工作氣缸和帶有控制輸出裝置的數(shù)顯壓力表，其特征在于:還包括電磁氣閥、增壓栗和安全閥，供氣口通過電磁氣閥的氣路與增壓栗的輸入口連通，工作氣缸和增壓栗的輸出口分別通過安全閥與儲氣罐連接，數(shù)顯壓力表設(shè)置在工作氣缸與儲氣罐連通的氣路上，數(shù)顯壓力表的控制輸出裝置與電磁氣閥電性連接。本系統(tǒng)通過監(jiān)測儲氣罐內(nèi)的壓力，根據(jù)與設(shè)定壓力的對比結(jié)果，決定是否向儲氣罐內(nèi)供氣，以保持壓力平衡。
[0007]本實用新型的目的還可以采用以下技術(shù)措施解決:
[0008]作為更具體的一方案，所述數(shù)顯壓力表的控制輸出裝置為中間繼電器。操作時首先設(shè)定壓力，儲氣罐的壓力通過數(shù)顯壓力表反饋至用于控制電磁氣閥開關(guān)的中間繼電器，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力時，數(shù)顯壓力表向中間繼電器發(fā)出信號，中間繼電器控制電磁氣閥關(guān)閉氣源供給，當(dāng)壓力下降至某一值時，電磁氣閥重新啟動氣源供給，平衡儲氣罐內(nèi)壓力，使工作氣缸工作時壓力波動小，實現(xiàn)壓力控制。
[0009]作為更具體的另一方案，所述增壓栗與空壓機(jī)之間實現(xiàn)閉環(huán)控制，具體是因為空壓機(jī)供氣，增壓栗內(nèi)部的氣壓開關(guān)檢測到空壓機(jī)的氣源進(jìn)入，才能使得增壓栗打開，而增壓栗的壓縮氣體輸出至儲氣罐，儲氣罐的壓力被數(shù)顯壓力表監(jiān)測、并向連接在增壓栗與空壓機(jī)之間的電磁氣閥發(fā)出開關(guān)指令，所以形成所述閉環(huán)控制。
[0010]作為更具體的另一方案，所述工作氣缸設(shè)有一個;或者，所述工作氣缸設(shè)有兩個以上，且各個工作氣缸串聯(lián)或并聯(lián)。
[0011]所述工作氣缸包括活塞和缸體，活塞與缸體內(nèi)壁之間設(shè)有雙重密封圈，提高氣密性。
[0012]本實用新型的有益效果如下:
[0013]本高壓氣動平衡系統(tǒng)通過設(shè)置電磁氣閥、增壓栗、安全閥和帶控制裝置的數(shù)顯壓力表實現(xiàn)儲氣罐內(nèi)壓力平衡的控制，其具有結(jié)構(gòu)簡單合理、性能可靠、平衡性強、壓力波動小、反應(yīng)迅速等特性，可以廣泛應(yīng)用于加工中心中沿Z軸方向運行的部件上，以減少Z軸方向運行部件的垂直沖擊力，提高加工精度及機(jī)器的使用壽命。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型一實施例的氣路原理圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述:
[0016]參見圖1所示，本高壓氣動平衡系統(tǒng)，包括儲氣罐1、供氣口51、工作氣缸7和帶有控制輸出裝置的數(shù)顯壓力表8;還包括電磁氣閥4、增壓栗5和安全閥2，供氣口 51通過電磁氣閥4的氣路與增壓栗3的輸入口連通，工作氣缸7和增壓栗3的輸出口分別通過安全閥2與儲氣罐I連接，數(shù)顯壓力表8設(shè)置在工作氣缸7與儲氣罐I連通的氣路上，數(shù)顯壓力表8的控制輸出裝置與電磁氣閥4電性連接。
[0017]所述數(shù)顯壓力表8的控制輸出裝置為中間繼電器6。本系統(tǒng)通過數(shù)顯壓力表8監(jiān)測儲氣罐I內(nèi)的壓力，再根據(jù)與設(shè)定壓力的對比結(jié)果，決定是否向儲氣罐I內(nèi)供氣，壓力達(dá)到設(shè)定壓力時不供氣，壓力下降至某一值時啟動供氣程序，中間繼電器6控制電磁氣閥4打開供氣，以保持壓力平衡。
[0018]所述增壓栗3通過電磁氣閥4連接空壓機(jī)5，增壓栗3與空壓機(jī)5之間以電路形式閉環(huán)控制，供氣口51與空壓機(jī)5連接，增壓栗3靠空壓機(jī)5供氣，增壓栗3將空氣加壓后供給儲氣罐，以增加內(nèi)部壓力。另外，增壓栗3自帶氣壓開關(guān)，當(dāng)有一定壓力的氣源供給時，增壓栗3自動啟動工作，否則增壓栗3自動停止工作。由于工作氣缸7的內(nèi)腔體積小，加設(shè)儲氣罐I可擴(kuò)大儲氣空間，另外，增壓栗3與空壓機(jī)5之間電路通過閉環(huán)控制，使工作氣缸7工作時的壓力波動小，波動范圍可控制在1-3公斤力內(nèi)。
[0019]所述氣缸組由兩個工作氣缸7組成，兩個工作氣缸7彼此串聯(lián)或并聯(lián)連接。
[0020]所述工作氣缸7包括活塞和缸體，工作氣缸7內(nèi)的活塞設(shè)有雙重密封圈，提高氣密性。
[0021 ]其工作原理如下:預(yù)先對數(shù)顯壓力表8的上限氣壓和下限氣壓參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)儲氣罐達(dá)到上限氣壓值時，數(shù)顯壓力表8內(nèi)部報警電路向中間繼電器6發(fā)出信號，中間繼電器6控制電磁氣閥4關(guān)閉氣源供給，當(dāng)工作氣缸7工作一段時間后，由于氣體的損耗，使儲氣罐I內(nèi)壓力下降至下限氣壓值時，中間繼電器6復(fù)位，并控制電磁氣閥4重新啟動氣源供給，增壓栗3將空氣加壓后供給儲氣罐I，使儲氣罐I壓力達(dá)到上限氣壓值。
【主權(quán)項】
1.一種高壓氣動平衡系統(tǒng)，包括儲氣罐(I)、供氣口(51)、工作氣缸(7)和帶有控制輸出裝置的數(shù)顯壓力表(8)，其特征在于:還包括電磁氣閥(4)、增壓栗(3)和安全閥(2)，供氣口(51)通過電磁氣閥(4)的氣路與增壓栗(3)的輸入口連通，工作氣缸(7)和增壓栗(3)的輸出口分別通過安全閥(2)與儲氣罐(I)連接，數(shù)顯壓力表(8)設(shè)置在工作氣缸(7)與儲氣罐(I)連通的氣路上，數(shù)顯壓力表(8)的控制輸出裝置與電磁氣閥(4)電性連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣動平衡系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)顯壓力表(8)的控制輸出裝置為中間繼電器(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣動平衡系統(tǒng)，其特征在于:所述供氣口(51)與空壓機(jī)(5)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣動平衡系統(tǒng)，其特征在于:所述工作氣缸(7)設(shè)有一個。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣動平衡系統(tǒng)，其特征在于:所述工作氣缸(7)設(shè)有兩個以上，各個工作氣缸(7)串聯(lián)或并聯(lián)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣動平衡系統(tǒng)，其特征在于:所述工作氣缸(7)包括活塞和缸體，活塞與缸體內(nèi)壁之間設(shè)有雙重密封圈。
【專利摘要】本實用新型涉及一種高壓氣動平衡系統(tǒng)，包括儲氣罐、供氣口、工作氣缸、帶有控制輸出裝置的數(shù)顯壓力表、電磁氣閥、增壓泵和安全閥，供氣口通過電磁氣閥的氣路與增壓泵的輸入口連通，工作氣缸和增壓泵的輸出口分別通過安全閥與儲氣罐連接，數(shù)顯壓力表設(shè)置在工作氣缸與儲氣罐連通的氣路上，數(shù)顯壓力表的控制輸出裝置與電磁氣閥電性連接。本高壓氣動平衡系統(tǒng)通過設(shè)置電磁氣閥、增壓泵、安全閥和帶控制裝置的數(shù)顯壓力表實現(xiàn)儲氣罐內(nèi)壓力平衡的控制，其具有結(jié)構(gòu)簡單合理、性能可靠、平衡性強、壓力波動小、反應(yīng)迅速等特性，可以廣泛應(yīng)用于加工中心中沿Z軸方向運行的部件上，以減少Z軸方向運行部件的垂直沖擊力，提高加工精度及機(jī)器的使用壽命。
【IPC分類】F17C13/02, F17C13/04
【公開號】CN205372073
【申請?zhí)枴緾N201620079924
【發(fā)明人】陳猛
【申請人】陳猛
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月27日