[发明专利]半自动输送系统气控回路

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种半自动输送系统气控回路。

背景技术

本发明所涉及的输送系统是包括吊挂钢结构、铝合金导轨、输送车、夹具以及气控系统等组成，参考图3。目前广泛应用于汽车生产线等各自动化输送领域。以汽车生产线为例，主要用于总装及焊装车将车体零部件在线上多工位之间的输送。本输送系统的应用很大程度上节省了人力，并有效的提高了生产线的工作效率，进而提高了产能。其工作原理是通过手动推动输送车扶手实现工位之间的移动，到工位正上方后，通过操控手动按钮，控制输送车升降缸带动夹具沿双导向杆垂直升降，并通过夹具上的夹紧缸实现对工件的夹持和释放。本输送系统的控制方式严格符合生产线节能环保要求，系统所有控制均采用纯气控方式，无需电力。

如图2所示，本输送系统的控制全部采用纯气控方式，前端压缩空气经空气处理元件过滤，进入系统，分别由吊起和落下按钮控制升降带锁缸；夹持和释放控制夹紧缸。吊起和落下按钮的供气由行程开关(状态识别)来控制，夹持和释放按钮由行程开关(载荷识别)来控制。也就是说只有当输送车移至指定工位正上方，行程开关(状态识别)接触到撞块时，按动吊起和落下按钮才有效。同理，只有当夹具下落至行程开关(载荷识别)接触到工件时，按动夹持和释放按钮才有效。

夹紧缸的动作是通过一个两位五通双气控阀的换向来实现的，两端气控口分别由夹持和释放按钮控制，即按动夹持按钮，夹紧缸活塞杆伸出，夹紧工件；按动释放按钮，夹紧缸活塞杆缩回，释放工件。一般设计选用的夹紧缸本体带有气缓冲(位于缸行程末端)调节装置，并外置排气节流式单向节流阀，其目的是调节夹紧工件的速度。气缓冲的目的是减缓气缸行程末端夹块接触工件瞬时的冲击，以保护工件，防止冲击导致工件变形。

升降带锁缸的动作是通过一个三位五通(中位加压式)双气控阀的换向来实现的,两端气控口分别由吊起和落下按钮控制，即按动吊起按钮，升降缸活塞杆缩回，吊起工件；按动落下按钮，升降缸活塞杆伸出，落下工件。此阀的核心功能就是实现操作按钮的点动控制。即长按吊起或落下按钮时，夹具会持续上升或下降，松开按钮时，夹具停止升降。点动控制按钮时，夹具的上升或下降会随着松开按钮的瞬间而停止。升降缸自带机械锁，目的是维持点动控制夹具及工件在上升或下降过程中停止时的绝对静止状态。机械锁由一路压缩空气控制，当控制气断开时，机械锁抱死活塞杆。

其平衡原理主要是由中位加压式三位五通阀的中位配合精密减压阀来实现的，当松开吊起或落下按钮时，此阀处于中位，这时压缩空气会通过此阀分别进入升降缸的有杆侧和无杆侧，由于升降缸有杆侧和无杆侧两腔存在压差，所以压缩空气进入无杆侧时，需先通过预设压力的精密减压阀。精密减压阀预设的压力即为平衡压力。当输送车位于地面工装夹具正上方时，在吊起过程中存在两种负载状态，一种是空载，即夹具尚未夹持工件；另一种是有载，即夹具已夹持工件。这两种状态的升降缸的压力平衡分别由空载或负载精密减压阀来调节，空载和负载精密减压阀通过两位五通双气控阀的换向进入升降带锁缸，两端气控口分别由夹持和释放按钮的出口来控制，两路控制分别配有单向节流阀，用来调节阀位切换的速度。按动夹持按钮时，由负载精密减压阀控制升降带锁缸的平衡；按动释放按钮时，由空载精密减压阀控制升降带锁缸的平衡。

升降带锁缸本体同样带有气缓冲(位于缸行程末端)调节装置，并外置排气节流式单向节流阀，用来调节夹具上升和下降的速度。并通过缸体气缓冲的调节，来减缓升降带锁缸行程末端的冲击。从而有效的保护了系统的稳定性。

现有技术的缺点

1).升降带锁缸为单一缸体，行程极限位置设有气缓冲调节装置，并外置调速阀。即使如此，却仍然不能很好的满足输送线的工况。原因是：升降缸末端带动的夹具和工件本身具有一定的自重，慢速下降，冲击和晃动不明显，能够完成整个工作循环。但却则达不到生产线要求指定的节拍；反之，如果快速下降，会导致夹具对工件产生很大冲击，从而损伤工件。

2).系统采用的中压式三位五通双气控阀和无杆腔加精密减压阀以及缸体自带的锁紧装置来实现点动控制，这种方式扔存在着安全隐患。原因是如果气源意外断气或系统供气回路发生管路破裂，升降带锁缸有杆腔的压力会迅速下降，这时活塞杆会急速伸出，虽然缸本身有锁紧装置，锁紧装着随着控制口压力的降低，会迅速抱紧活塞杆，但是抱紧过程中，活塞杆是运动的，这样，不可避免的对缸本身自带的锁紧装置产生强烈的冲击，从而导致锁紧块磨损严重，甚至产生泄露。