CN109114054A - 一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备及液压控制系统 - Google Patents

一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备及液压控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及机械自动装配技术领域，具体为一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备及液压控制系统，解决了现有大型多级液压缸缸筒及缸头体装配中问题较多的技术难题，包括相互独立且需配套使用的缸筒柔性夹装平台和缸头体柔性夹装平台，液压控制系统包括缸筒柔性夹装平台的升降液压回路、缸筒柔性夹装平台的前后移动液压回路、缸头体柔性夹装平台的左右移动液压回路、主轴旋转液压回路以及液压三爪卡盘的液压回路。本发明设备能有效解决传统缸筒和缸头体装配过程中采用吊装方式带来的操作繁琐、装配效率低下，缸筒与吊夹装具接触表面易受损，甚至发生缸筒脱落等历史性难题。

Description

一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备及液压控制系统
技术领域
本发明涉及机械自动装配技术领域，具体为一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备及液压控制系统，适用于各种大型多级液压缸缸头体装配。
背景技术
在目前大型多级液压缸缸头体装配领域中，广泛采用立式和卧式两种装配方式。采用立式装配法在吊装过程中可能造成装配好的缸筒从底部脱落，缸筒之间同轴度降低，产品表面受损等一系列问题。卧式装配一般用于小型的液压缸装配，不适用于大型多级液压缸。此外，通过上述两种方式实现缸筒和缸头体装配的规格型号较为单一。
液压缸缸头体自适应柔性装配设备可以克服装配型号的单一性，缸筒吊装导致的一系列问题。液压缸缸头体自适应柔性装配设备着重预防产品表面受损、提高装配精度、省去吊装环节，提高装配效率。
袁春辉等人在公开号为CN 103192246的专利申请公布说明书中公开了一种多级套筒液压缸自动装配装置，主要用于液压缸缸筒的装配，该方案主要采用两个液压中心夹持装置将外套筒同步固定，保证缸筒中心处于水平状态，尾端的液压中心限位支架固定多级缸筒导向端面，对上一级缸筒进行限位，利用液压顶紧装置通过锥形辅助顶尖将缸筒缓慢推入上一级缸筒内，通过树脂装配导向保护缸筒在通过上一级缸筒导向时密封唇口不被刮伤。马丁·特伦科勒等人在公开号CN 104956093 B的专利申请公布说明书中公开了一种用于装配和拆卸液压缸的装置，该装置由台座形状的机架构成，机架具有水平布置的导向装置，其可滑动地支承液压缸缸套的基座、用于支柱的至少一个基座和用于工具的基座，此外还具有固定液压缸的活塞杆的定位器。牛敬业等人在公开号为CN 203197545的专利申请公布说明书中公开了一种液压支架液压缸整体装配用工装，包括立式装缸机，立式装缸机的底座上安装夹紧机构，上部安装作用千斤顶，还包括装配用引导套，引导套外部设置与油缸的外缸缸口连接固定的螺纹，内部设有导向锥面，作用千斤顶的底部安装与夹紧机构正对的压套，压套底部具有与活柱体配合的内凹定位圆弧。
现有技术存在的问题是：为了节省人力和空间，用于装配大型多级液压缸的设备被设计为立式和卧式装配，并需要将缸筒吊装至预设好的地坑或者工作台，吊装过程必会浪费时间，降低装配效率，由于大型多级缸筒重力大，缸筒与吊装的夹紧工具之间的摩擦致使表面受损、缸筒脱落、缸筒间同轴度降低；同时现有液压缸缸头体液压装配设备在工作过程中，高压供油液路的大量压力将转化为热能，导致系统发热量俱增，降低了系统的能量转化效率。目前国内外使用的液压缸缸头体自适应装配设备液压回路无法很好地解决以上问题，在造成很大能耗，降低了可靠性。
发明内容
针对现有大型多级液压缸缸筒及缸头体装配中问题较多的技术难题，本发明提供一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备及液压控制系统。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备，包括相互独立且需配套使用的缸筒柔性夹装平台和缸头体柔性夹装平台，缸筒柔性夹装平台用于固定缸筒，且缸筒柔性夹装平台能够做垂直升降运动及沿缸筒径向的水平运动；缸头体柔性夹装平台用于固定缸头体，且缸头体柔性夹装平台能够做沿缸筒轴线的水平运动，通过调节缸筒柔性夹装平台使得缸筒轴心与缸头体轴心位于同一水平线，进一步利用缸头体柔性夹装平台带动缸头体向缸筒运动并同步旋转最终通过螺纹连接实现二者的装配。
缸筒柔性夹装平台包括缸筒夹装板，缸筒夹装板为矩形板状结构且对称开有四个卡槽，缸筒夹装板上部设置有抱紧机构和定心装置，缸筒夹装板底部设置有升降液压油缸和滚珠导柱导套结构，升降液压油缸设置在缸筒夹装板的中心，滚珠导柱导套结构对称设置在缸筒夹装板的四个角部位置，升降液压油缸和滚珠导柱导套结构的底部垂直固定在连接板上，连接板下部设置有第一底板，连接板与第一底板间连接有垂直于缸筒轴线且相互配合的前后移动液压缸和圆柱直线导轨，升降液压油缸和前后移动液压缸分别连接有液压站。
缸头体柔性夹装平台包括缸头体夹装板，缸头体夹装板上部设置有支撑架、液压马达和减速机，支撑架内设置有主轴，主轴的一端设置有用于固定缸头体的液压三爪卡盘，液压马达的输出轴通过联轴器连接有减速机的输入轴，减速机的输出轴通过皮带轮组与主轴的另一端连接；缸头体夹装板下部固定有左右移动液压缸，左右移动液压缸的伸缩杆上连接有滑动卡轨装置，滑动卡轨装置连接有轻轨且能够沿轻轨做相对滑动，轻轨下部固定有支撑板，支撑板下部垂直连接有支撑立柱，支撑立柱底部固定有第二底板。
滚珠导柱导套结构包括滚珠导套和导柱，滚珠导套固定在缸筒夹装板底部，缸筒夹装板对应导柱的位置开有通孔且导柱能够贯穿通孔做竖直方向的伸缩运动；定心装置包括在缸筒夹装板一侧对称设置的两个定心部件，定心部件为底角45°的等腰梯形板，定心部件与缸筒夹装板底部铰接且能够围绕铰接点实现竖直范围内的180°翻转，缸筒夹装板在与定心装置接触的位置开有凹槽；抱紧机构包括两个对称设置的弧形卡箍，弧形卡箍一端开口且位于弧形卡箍的端部设置有销孔，弧形卡箍能够贯穿卡槽并通过固定销锁定，弧形卡箍用于缸筒的锁紧且二者为过盈配合；液压三爪卡盘和左右移动液压缸分别连接有液压站；定心装置、抱紧机构和液压三爪卡盘用于连接受力的部位均设置有防止表面划伤的软带，软带为聚四氟乙烯材质；缸筒夹装板上设置有激光位移传感器，激光位移传感器垂直设置在远离缸头体一侧的缸筒轴线上。
一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备的液压控制系统，包括缸筒柔性夹装平台的升降液压回路、缸筒柔性夹装平台的前后移动液压回路、缸头体柔性夹装平台的左右移动液压回路、主轴旋转液压回路以及液压三爪卡盘的液压回路，其中缸筒柔性夹装平台的升降液压回路、缸筒柔性夹装平台的前后移动液压回路、缸头体柔性夹装平台的左右移动液压回路及液压三爪卡盘的液压回路均采用三位四通电磁换向阀实现方向控制和完成动作；缸筒柔性夹装平台的升降、前后移动以及缸头体柔性夹装平台的左右移动均需要两个液压缸推动相应平台完成动作，系统中分别设置了对应的分流阀实现液压缸的同步动作，液压回路中还设置有油箱、过滤器和单向变量泵。
缸筒柔性夹装平台的升降液压回路包含有第一压力继电器、第一三位四通电磁换向阀、第一液控单向阀、第二液控单向阀、第二二位二通电磁换向阀、第三先导型溢流阀和第二蓄能器，使用第一三位四通电磁换向阀实现升降方向控制，第一液控单向阀和第二液控单向阀用于防止缸筒柔性夹装平台在重力作用下自行下滑，第一压力继电器、第二二位二通电磁换向阀和第三先导型溢流阀和第二蓄能器用于实现回路的保压。
液压三爪卡盘的液压回路包括第四液压缸、第二分流阀、第一蓄能器、第一先导型溢流阀、第一二位二通电磁换向阀、第二压力继电器、第三液控单向阀、第四液控单向阀、第二先导型溢流阀、第一直动型溢流阀、第二直动型溢流阀和第二三位四通电磁换向阀，第四液压缸是三个液压缸的组合结构，第二分流阀实现同步动作，第一蓄能器、第一先导型溢流阀、第一二位二通电磁换向阀和第二压力继电器实现了回路保压，添加第三液控单向阀和第四液控单向阀实现自锁，第二先导型溢流阀、第一直动型溢流阀、第二直动型溢流阀和第二三位四通电磁换向阀用于实现回路的三级调压。
主轴旋转液压回路包括第四直动型溢流阀、双向变量泵、双向变量马达、第一单向阀、第二单向阀、第一安全阀、第二安全阀、三位三通电磁换向阀和第三直动型溢流阀，第四直动型溢流阀实现液压回路的压力控制，使用双向变量泵、双向变量马达、第一单向阀、第二单向阀，第一安全阀、第二安全阀、三位三通电磁换向阀和第三直动型溢流阀用于改变主轴的旋转速度。
油箱、过滤器和单向变量泵依次连接，单向变量泵出口与第一三位四通电磁换向阀、第三三位四通电磁换向阀、第四三位四通电磁换向阀、第五三位四通电磁换向阀、第一先导型溢流阀、第三先导型溢流阀、第一单向阀、第二单向阀、第四直动型溢流阀并联连接；油液分别进入马达旋转运动回路A、缸筒夹装平台升降运动回路B、缸筒夹装平台前后运动回路C、缸头体夹装平台左右运动回路D与液压三爪卡盘夹装运动回路E五个液压支路；
马达旋转运动回路A中，第一单向阀与双向变量泵、第二安全阀、双向变量马达、三位三通电磁换向阀连接；双向变量泵、第二安全阀、双向变量马达、三位三通电磁换向阀并联连接；第二单向阀与双向变量泵、第一安全阀、双向变量马达、三位三通电磁换向阀连接；双向变量泵、第一安全阀、双向变量马达、三位三通电磁换向阀并联连接；三位三通电磁换向阀与第三直动型溢流阀连接；
缸筒夹装平台升降运动回路B中，第三先导型溢流阀与第一压力继电器、第二蓄能器、第一三位四通电磁换向阀并联连接，第三先导型溢流阀与第二二位二通电磁换向阀连接，第一三位四通电磁换向阀与第一液控单向阀、第二液控单向阀连接，第一液控单向阀与第一分流阀、第一液压缸、第二液控单向阀按顺序连接；
缸筒夹装平台前后运动回路C中，第五三位四通电磁换向阀与第三分流阀、第二液压缸按顺序连接；
缸头体夹装平台左右运动回路D中，第四三位四通电磁换向阀与第四分流阀、第三液压缸按顺序连接；
液压三爪卡盘夹装运动回路E中第二先导型溢流阀与第二压力继电器、第一蓄能器、第三三位四通电磁换向阀、第一先导型溢流阀并联连接，第一先导型溢流阀与第一二位二通电磁换向阀连接，第二先导型溢流阀与第二三位四通电磁换向阀连接，第二三位四通电磁换向阀与第一直动型溢流阀、第二直动型溢流阀连接，第三三位四通电磁换向阀与第三液控单向阀、第四液控单向阀连接，第三液控单向阀与第二分流阀、第四液压缸按顺序连接。
缸筒柔性夹装平台升降液压回路中的保压回路，当第一三位四通电磁换向阀中的1YA和2YA均不得电时，第一三位四通电磁换向阀处于中位工作，第一液压缸处于停止状态，液压泵向第二蓄能器供油，第二蓄能器为二位二通蓄能器，当第二蓄能器压力处于高位时，第一压力继电器控制使1YA得电，第一三位四通电磁换向阀左位工作，第二二位二通电磁换向阀常态位工作，液压泵油液通过第三先导型溢流阀及第二二位二通电磁换向阀流回油箱，第一液压缸的压力由第二蓄能器保持；
缸筒柔性夹装平台升降液压回路中的自锁回路，当第二蓄能器压力降低无法保持第一液压缸工作压力时，第一压力继电器控制第一三位四通电磁换向阀中的1YA不得电， 2YA得电，此时第一液压缸的压力靠自锁回路保持，第二二位二通电磁换向阀换向，第一液压缸向第二蓄能器供油蓄能，如此反复循环，使第一液压缸保持压力；自锁回路工作过程如下：当第一三位四通电磁换向阀中的1YA得电，液压系统中第一三位四通电磁换向阀左位工作，第一液压缸带动携有缸筒柔性夹装平台向上移动，系统回路中的进油压力较高，回油路压力很低，此时第三直动型溢流阀正向导通，反向不流通，第二液控单向阀反向流通，使液压系统形成回路，实现第一液压缸向上移动，当第一三位四通电磁换向阀中位工作时，液压泵不向系统供油，系统进油压力为0，此时第一液控单向阀反向截至，液压缸上腔油液不能流回油箱，第一液压缸保持自锁；
液压三爪卡盘液压回路中的三级调压工作，第二先导型溢流阀的调定压力最高记为p1，第一直动型溢流阀和第二直动型溢流阀的调定压力必须低于第二先导型溢流阀的调定压力，分别记为p2、p3，可预先设定相应的压力大小且设定p2>p3，三种压力能够适用于夹装不同材质的缸头体；当夹装高硬度材质的缸头体时，第二三位四通电磁换向阀中的9YA和10YA不得电，第二三位四通电磁换向阀中位工作，此时系统压力由第二先导型溢流阀调定；当夹装中硬度材质的缸头体时，第二三位四通电磁换向阀中的9YA得电，第二三位四通电磁换向阀左位工作，此时系统压力由第一直动型溢流阀调定，系统压力为p2；当夹装低硬度材质的缸头体时，第二三位四通电磁换向阀中的10YA得电，第二三位四通电磁换向阀的右位工作，此时系统压力由第二直动型溢流阀调定，系统压力为p3。
本发明相比现有技术具有的特定技术特征及有益效果是：
1. 缸筒柔性夹装平台设置回零点并安装激光位移传感器，缸筒柔性夹装平台可快速准确地完成垂直升降及沿缸筒轴线方向的水平运动，实现缸筒与缸头体的快速对接；
2.设置在缸筒柔性夹装平台的定心装置可自动翻转，可以使缸头体装配与前一装配工序实现无缝结合，无需采用任何吊装设备，从而减少工序、节省时间，提高装配效率，并且能够避免缸筒的表面受损；
3. 定心装置采用双45°结构，有效降低缸筒与缸头体装配时的中心距误差，定心精度高，定心装置采用弹性定位方式且设有定位槽，充分体现缸筒与缸头体螺纹连接时的自适应性；
4.缸筒柔性夹具平台、定心装置、抱紧机构和液压三爪卡盘表面外加软带，软带材料采用聚四氟乙烯，保证产品在装配过程中表面不被损坏，提高产品合格率；
5. 施加于缸头体的扭矩和速度通过液压调速回路和压力控制回路实现自适应量化控制大小，保证装配过程中螺纹平稳啮合，以免因用力过大、速度过快，导致螺纹受损，导致产品合格率及使用寿命下降；
6.本发明采用安全可靠的液压传动、单片机及PLC融合实现自动化控制，有效提高装配效率，降低了工人操作的难度，装配时安装缸筒和缸头体的方式方便、快速、自动化程度高；
7.本发明设计合理，可适用于不同规格及型号的大型多级液压缸缸头体的张培，同时对小批量生产的大型多级液压缸装配可有效节省设计工装带来的时间成本及费用成本。
8.根据缸头体材料性能，分为三种不同压力等级对液压三爪卡盘进行供液，可大大降低系统能量损耗，提高利用率，并避免在夹装过程中对缸头体表面造成摩擦损伤，保证其表面精度，解决现有的三爪卡盘夹紧力不可调的问题；
9.主轴旋转液压回路中速度控制回路采用变量泵变量马达进行调速，低速度时，属于恒转矩调节，高速段时，采用恒功率调节，避免马达运动不平稳，由于泵和马达的排量都可调，扩大了速度的可调范围，有效降低了回路中的溢流损失和节流损失，提高了回路效率；
10.本发明中缸筒柔性夹装平台的升降液压回路与液压三爪卡盘的液压回路实现了自动闭锁及自动保压，保证了液压系统的安全性，提高了液压回路的自动化程度；
11.本发明液压系统回路中的三位四通换向阀均采用了O型中位机能，使得液压系统在采用同一个液压泵站的情况下，各个执行元件液压缸和液压马达间不存在相互干扰的情况。
附图说明
图1为本发明设备的三维结构示意图；
图2为本发明设备的结构示意正视图；
图3为图1中定心装置翻转状态下的结构示意图；
图4为图2中缸筒夹装板的结构示意俯视图；
图5为本发明的液压回路的原理图。
图中：1-前后移动液压缸，2-升降液压油缸，3-滚珠导套，4-缸筒夹装板，5-定心装置，6-抱紧机构，7-缸筒，8-缸头体，9-液压三爪卡盘，10-液压马达，11-支撑架，12-联轴器，13-主轴，14-减速机，15-皮带轮组，16-缸头体夹装板，17-轻轨，18-左右移动液压缸，19-圆柱直线导轨，20-支撑板，21-支撑立柱，22-导柱，23-连接板，24-第一底板，25-第二底板，26-通孔，27-卡槽，28-凹槽， 1.1-第一压力继电器，1.2-第一三位四通电磁换向阀，1.3.1-第一液控单向阀，1.3.2-第二液控单向阀，1.4-第一分流阀，1.5-第一液压缸,1.6-双向变量泵,1.7-第一单向阀,1.8-第一安全阀,1.9-第二安全阀,1.10-三位三通电磁换向阀,1.11-第四液压缸,1.12-第一直动型溢流阀,1.13-第二直动型溢流阀,1.14-第二三位四通电磁换向阀,1.15-第二分流阀,1.16-第三三位四通电磁换向阀,1.17-第一蓄能器,1.18-第一先导型溢流阀,1.19-第一二位二通电磁换向阀,1.20-第二压力继电器,1.21-第二先导型溢流阀,1.22-油箱,1.23-单向变量泵,1.24-第二二位二通电磁换向阀,1.25-第三先导型溢流阀,1.26-第二蓄能器,1.27-第三分流阀,1.28-第二单向阀,1.29-第二液压缸,1.30-第三液压缸,1.31-第三直动型溢流阀,1.32-第四分流阀,1.33-第五分流阀,1.34.1-第三液控单向阀, 1.34.2-第四液控单向阀，1.35-第四直动型溢流阀,1.36-第四三位四通电磁换向阀,1.37-第五三位四通电磁换向阀，1.38-双向变量马达,1.39-过滤器。
具体实施方式
参照图1～图4对发明进行进一步阐述，一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备，包括相互独立且需配套使用的缸筒柔性夹装平台和缸头体柔性夹装平台，缸筒柔性夹装平台用于固定缸筒7，且缸筒柔性夹装平台能够做垂直升降运动及沿缸筒7径向的水平运动；缸头体柔性夹装平台用于固定缸头体8，且缸头体柔性夹装平台能够做沿缸筒7轴线的水平运动，通过调节缸筒柔性夹装平台使得缸筒7轴心与缸头体8轴心位于同一水平线，进一步利用缸头体柔性夹装平台带动缸头体8向缸筒7运动并同步旋转最终通过螺纹连接实现二者的装配。
缸筒柔性夹装平台包括缸筒夹装板4，缸筒夹装板4为矩形板状结构且对称开有四个卡槽27，缸筒夹装板4上部设置有抱紧机构6和定心装置5，缸筒夹装板4底部设置有升降液压油缸2和滚珠导柱导套结构，升降液压油缸2设置在缸筒夹装板4的中心，滚珠导柱导套结构对称设置在缸筒夹装板4的四个角部位置，升降液压油缸2和滚珠导柱导套结构的底部垂直固定在连接板23上，连接板23下部设置有第一底板24，连接板23与第一底板24间连接有垂直于缸筒7轴线且相互配合的前后移动液压缸1和圆柱直线导轨19，升降液压油缸2和前后移动液压缸1分别连接有液压站。
缸头体柔性夹装平台包括缸头体夹装板16，缸头体夹装板16上部设置有支撑架11、液压马达10和减速机14，支撑架11内设置有主轴13，主轴13的一端设置有用于固定缸头体8的液压三爪卡盘9，液压马达10的输出轴通过联轴器12连接有减速机14的输入轴，减速机14的输出轴通过皮带轮组15与主轴13的另一端连接；缸头体夹装板16下部固定有左右移动液压缸18，左右移动液压缸18的伸缩杆上连接有滑动卡轨装置，滑动卡轨装置连接有轻轨17且能够沿轻轨17做相对滑动，轻轨17下部固定有支撑板20，支撑板20下部垂直连接有支撑立柱21，支撑立柱21底部固定有第二底板25。
滚珠导柱导套结构包括滚珠导套3和导柱22，滚珠导套3固定在缸筒夹装板4底部，缸筒夹装板4对应导柱22的位置开有通孔26且导柱22能够贯穿通孔26做竖直方向的伸缩运动；定心装置5包括在缸筒夹装板4一侧对称设置的两个定心部件，定心部件为底角45°的等腰梯形板，定心部件与缸筒夹装板4底部铰接且能够围绕铰接点实现竖直范围内的180°翻转，缸筒夹装板4在与定心装置5接触的位置开有凹槽28；抱紧机构6包括两个对称设置的弧形卡箍，弧形卡箍一端开口且位于弧形卡箍的端部设置有销孔，弧形卡箍能够贯穿卡槽27并通过固定销锁定，弧形卡箍用于缸筒7的锁紧且二者为过盈配合；液压三爪卡盘9和左右移动液压缸18分别连接有液压站；定心装置5、抱紧机构6和液压三爪卡盘9用于连接受力的部位均设置有防止表面划伤的软带，软带为聚四氟乙烯材质；缸筒夹装板4上设置有激光位移传感器，激光位移传感器垂直设置在远离缸头体8一侧的缸筒7轴线上。
工作时，首先通过四个滚珠导套导柱结构、升降液压油缸2及液压回路的协同作业，将安装缸筒7的缸筒柔性夹装平台升降至缸头体柔性夹装平台的高度，使得缸筒7和缸头体8的轴心高度尽量满足同一水平线；将缸筒柔性夹装平台上的定心装置5由下向上翻转180°并与缸筒7接触连接，实现缸筒7的定心，定心装置5采用双45°等腰梯形结构能够有效保低缸筒7与缸头体8装配过程中产生的中心距误差，定心完成后利用抱紧机构6实现缸筒7的快速抱紧，提高效率；进一步的，对缸筒柔性夹装平台分别在高度和水平两个方向上进行精确调整，用以最终确定缸筒7和缸头体8二者轴心位于同一水平线；进一步的，控制缸头体柔性夹装平台，通过液压调速回路和压力控制回路控制控制缸头体柔性夹装平台带动缸头体8向缸筒7方向水平运动；与此同时，液压马达10通过减速机14、皮带轮组15、主轴13驱动缸头体8旋转，且施加于缸头体8的扭矩和速度大小需保证缸头体8能够与缸筒7平稳实现螺纹啮合，以免用力过大或速度过快导致连接螺纹受损，从而降低产品合格率及使用寿命。
调整缸筒7和缸头体8二者轴心使其位于同一水平线的具体调节过程：同步采用激光位移传感器检测缸筒7轴线相对于缸头体8轴线的偏移量，根据偏移量大小，通过升降液压油缸2、滚珠导柱导套结构及液压系统完成垂直方向的精调，通过圆柱直线导轨19与前后移动液压缸1完成垂直于缸筒7轴线方向的水平精调，实现缸筒7与缸头体8在二者轴线方向的精确对中。其中，激光位移传感器垂直设置在远离缸筒夹装板4上。激光位移传感器也可为独立装置且与本发明设备不连接，当需要测量缸筒7和缸头体8的轴线偏移量时，仅需要将激光位移传感器设置在远离缸头体8一侧的缸筒7轴线上即可。
此外，本发明中的抱紧机构6和定心装置5可引入PLC控制系统及液压传动或单片机实现自动化控制，且PLC控制系统可同步完成缸筒柔性夹装平台和缸头体柔性夹装平台的对中和装配工作，从而使本发明最大限度地实现自动化和智能化。
由图5可知，图中A表示液压马达旋转运动的液压回路原理图，图中B表示缸筒夹装平台的升降运动的液压回路原理图，图中C表示缸筒夹装平台前后运动的液压回路原理图，图中D表示缸头体夹装平台左右运动的液压回路原理图，图中E表示液压三爪卡盘夹装运动的液压回路原理图。
一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备的液压控制系统，包括缸筒柔性夹装平台的升降液压回路、缸筒柔性夹装平台的前后移动液压回路、缸头体柔性夹装平台的左右移动液压回路、主轴13旋转液压回路以及液压三爪卡盘9的液压回路，其中缸筒柔性夹装平台的升降液压回路、缸筒柔性夹装平台的前后移动液压回路、缸头体柔性夹装平台的左右移动液压回路及液压三爪卡盘9的液压回路均采用三位四通电磁换向阀实现方向控制和完成动作；缸筒柔性夹装平台的升降、前后移动以及缸头体柔性夹装平台的左右移动均需要两个液压缸推动相应平台完成动作，系统中分别设置了对应的分流阀实现液压缸的同步动作，液压回路中还设置有油箱1.22、过滤器1.39和单向变量泵1.23。
缸筒柔性夹装平台的升降液压回路包含有第一压力继电器1.1、第一三位四通电磁换向阀1.2、第一液控单向阀1.3.1、第二液控单向阀1.3.2、第二二位二通电磁换向阀1.24、第三先导型溢流阀1.25和第二蓄能器1.26，使用第一三位四通电磁换向阀1.2实现升降方向控制，第一液控单向阀1.3.1和第二液控单向阀1.3.2用于防止缸筒柔性夹装平台在重力作用下自行下滑，第一压力继电器1.1、第二二位二通电磁换向阀1.24和第三先导型溢流阀1.25和第二蓄能器1.26用于实现回路的保压。
液压三爪卡盘9的液压回路包括第四液压缸1.11、第二分流阀1.15、第一蓄能器1.17、第一先导型溢流阀1.18、第一二位二通电磁换向阀1.19、第二压力继电器1.20、第三液控单向阀1.34.1、第四液控单向阀1.34.2、第二先导型溢流阀1.21、第一直动型溢流阀1.12、第二直动型溢流阀1.13和第二三 位四通电磁换向阀1.14，第四液压缸1.11是三个液压缸的组合结构，第二分流阀1.15实现同步动作，第一蓄能器1.17、第一先导型溢流阀1.18、第一二位二通电磁换向阀1.19和第二压力继电器1.20实现了回路保压，添加第三液控单向阀1.34.1和第四液控单向阀1.34.2实现自锁，第二先导型溢流阀1.21、第一直动型溢流阀1.12、第二直动型溢流阀1.13和第二三位四通电磁换向阀1.14用于实现回路的三级调压。
主轴旋转液压回路包括第四直动型溢流阀1.35、双向变量泵1.6、双向变量马达1.38、第一单向阀1.7、第二单向阀1.28、第一安全阀1.8、第二安全阀1.9、三位三通电磁换向阀1.10和第三直动型溢流阀1.31，第四直动型溢流阀1.35实现液压回路的压力控制，使用双向变量泵1.6、双向变量马达1.38，第一单向阀1.7、第二单向阀1.28，第一安全阀1.8、第二安全阀1.9、三位三通电磁换向阀1.10和第三直动型溢流阀1.31用于改变主轴13的旋转速度。
油箱1.22、过滤器1.39和单向变量泵1.23依次连接，单向变量泵1.23出口与第一三位四通电磁换向阀1.2、第三三位四通电磁换向阀1.16、第四三位四通电磁换向阀1.36、第五三位四通电磁换向阀1.37、第一先导型溢流阀1.18、第三先导型溢流阀1.25、第一单向阀1.7、第二单向阀1.28、第四直动型溢流阀1.35并联连接；油液分别进入马达旋转运动回路A、缸筒夹装平台升降运动回路B、缸筒夹装平台前后运动回路C、缸头体夹装平台左右运动回路D与液压三爪卡盘夹装运动回路E五个液压支路；
马达旋转运动回路A中，第一单向阀1.7与双向变量泵1.6、第二安全阀1.9、双向变量马达1.38、三位三通电磁换向阀1.10连接；双向变量泵1.6、第二安全阀1.9、双向变量马达1.38、三位三通电磁换向阀1.10并联连接；第二单向阀1.28与双向变量泵1.6、第一安全阀1.8、双向变量马达1.38、三位三通电磁换向阀1.10连接；双向变量泵1.6、第一安全阀1.8、双向变量马达1.38、三位三通电磁换向阀1.10并联连接；三位三通电磁换向阀1.10与第三直动型溢流阀1.31连接；
缸筒夹装平台升降运动回路B中，第三先导型溢流阀1.25与第一压力继电器1.1、第二蓄能器1.26、第一三位四通电磁换向阀1.2并联连接，第三先导型溢流阀1.25与第二二位二通电磁换向阀1.24连接，第一三位四通电磁换向阀1.2与第一液控单向阀1.3.1、第二液控单向阀连接1.3.2，第一液控单向阀1.3.1与第一分流阀1.4、第一液压缸1.5、第二液控单向阀1.3.2按顺序连接；
缸筒夹装平台前后运动回路C中，第五三位四通电磁换向阀1.37与第三分流阀1.27、第二液压缸1.29按顺序连接；
缸头体夹装平台左右运动回路D中，第四三位四通电磁换向阀1.36与第四分流阀1.32、第三液压缸1.30按顺序连接；
液压三爪卡盘夹装运动回路E中第二先导型溢流阀1.21与第二压力继电器1.20、第一蓄能器1.17、第三三位四通电磁换向阀1.16、第一先导型溢流阀1.18并联连接，第一先导型溢流阀1.18与第一二位二通电磁换向阀1.19连接，第二先导型溢流阀1.21与第二三位四通电磁换向阀1.14连接，第二三位四通电磁换向阀1.14与第一直动型溢流阀1.12、第二直动型溢流阀1.13连接，第三三位四通电磁换向阀1.16与第三液控单向阀1.34.1、第四液控单向阀1.34.2连接，第三液控单向阀1.34.1与第二分流阀1.15、第四液压缸1.11按顺序连接。
缸筒柔性夹装平台升降液压回路中的保压回路，当第一三位四通电磁换向阀1.2中的1YA和2YA均不得电时，第一三位四通电磁换向阀1.2处于中位工作，第一液压缸1.5处于停止状态，液压泵向第二蓄能器1.26供油，第二蓄能器1.26为二位二通蓄能器，当第二蓄能器1.26压力处于高位时，第一压力继电器1.1控制使1YA得电，第一三位四通电磁换向阀1.2左位工作，第二二位二通电磁换向阀1.24常态位工作，液压泵油液通过第三先导型溢流阀1.25及第二二位二通电磁换向阀1.24流回油箱，第一液压缸1.5的压力由第二蓄能器1.26保持；
缸筒柔性夹装平台升降液压回路中的自锁回路，当第二蓄能器1.26压力降低无法保持第一液压缸1.5工作压力时，第一压力继电器1.1控制第一三位四通电磁换向阀1.2中的1YA不得电， 2YA得电，此时第一液压缸1.5的压力靠自锁回路保持，第二二位二通电磁换向阀1.24换向，第一液压缸1.5向第二蓄能器1.26供油蓄能，如此反复循环，使第一液压缸1.5保持压力；自锁回路工作过程如下：当第一三位四通电磁换向阀1.2中的1YA得电，液压系统中第一三位四通电磁换向阀1.2左位工作，第一液压缸1.5带动携有缸筒柔性夹装平台向上移动，系统回路中的进油压力较高，回油路压力很低，此时第三直动型溢流阀1.31正向导通，反向不流通，第二液控单向阀1.3.2反向流通，使液压系统形成回路，实现第一液压缸1.5向上移动，当第一三位四通电磁换向阀1.2中位工作时，液压泵不向系统供油，系统进油压力为0，此时第一液控单向阀1.3反向截至，液压缸上腔油液不能流回油箱，第一液压缸1.5保持自锁；
液压三爪卡盘9液压回路中的三级调压工作，第二先导型溢流阀1.21的调定压力最高记为p1，第一直动型溢流阀1.12和第二直动型溢流阀1.13的调定压力必须低于第二先导型溢流阀1.21的调定压力，分别记为p2、p3，可预先设定相应的压力大小且设定p2>p3，三种压力能够适用于夹装不同材质的缸头体；当夹装高硬度材质的缸头体8时，第二三位四通电磁换向阀1.14中的9YA和10YA不得电，第二三位四通电磁换向阀1.14中位工作，此时系统压力由第二先导型溢流阀1.21调定；当夹装中硬度材质的缸头体8时，第二三位四通电磁换向阀1.14中的9YA得电，第二三位四通电磁换向阀1.14左位工作，此时系统压力由第一直动型溢流阀1.12调定，系统压力为p2；当夹装低硬度材质的缸头体8时，第二三位四通电磁换向阀1.14中的10YA得电，第二三位四通电磁换向阀1.14的右位工作，此时系统压力由第二直动型溢流阀1.13调定，系统压力为p3。
本发明中的控制方法及工作过程是：
缸筒柔性夹装平台的升降液压回路与液压三爪卡盘9液压回路中的保压过程与自锁过程相同。下面以缸筒柔性夹装平台的升降液压回路保压为例，当第一三位四通电磁换向阀1.2中的1YA和2YA均不得电时，第一三位四通电磁换向阀1.2处于中位工作，第一液压缸1.5处于停止状态，液压泵向第二蓄能器1.26供油，当第二二位二通电磁换向阀1.24压力处于高位时，第一压力继电器1.1控制使第一三位四通电磁换向阀1.2中的1YA得电，第一三位四通电磁换向阀1.2处于左位工作，第二二位二通电磁换向阀1.24处于常态位工作，液压泵油液通过第三先导型溢流阀1.25以及第二二位二通电磁换向阀1.24流回油箱，第一液压缸1.5的压力则由第二蓄能器1.26保持，当第二蓄能器1.26压力降低无法保持第一液压缸1.5工作压力时，第一压力继电器1.1控制第一三位四通电磁换向阀1.2中1YA不得电，第五三位四通电磁换向阀1.37中14YA得电，此时第一液压缸1.5的压力靠自锁回路保持，第二二位二通电磁换向阀1.24换向，第一液压缸1.5向第二蓄能器1.26供油蓄能，如此循环反复使第一液压缸1.5保持压力。
自锁回路工作过程如下：当第一三位四通电磁换向阀1.2中1YA得电，液压系统中第一三位四通电磁换向阀1.2左位工作，由于第一液压缸1.5需带动载有缸筒的缸筒柔性夹装平台向上移动，使得系统进油压力较高，回油路压力相对较低，此时第一液控单向阀1.3正向导通，反向不流通，另一第一液控单向阀1.3反向流通，使液压系统形成回路，实现第一液压缸1.5向上移动，当第一三位四通电磁换向阀1.2处于中位工作时，液压泵不向系统供油，系统进油压力为0，此时反向流通的第一液控单向阀1.3反向截至，第一液压缸1.5上腔油液无法回流至油箱，第一液压缸1.5保持自锁。
（2）以液压三爪卡盘9夹紧40Cr材质的缸头体为例，40Cr硬度大概在32～36HRC之间，经调质处理后硬度会相应提高，属于表面硬度较高的材料，因此采用第二先导型溢流阀1.21调定压力，第二三位四通电磁换向阀1.14中9YA和10YA均不得电，第二三位四通电磁换向阀1.14处于中位工作，完成缸头体8的夹紧工作。
（3）主轴13旋转液压回路中速度控制回路工作过程如下：其中第一安全阀1.8和第二安全阀1.9用于防止回路过载，双向变量泵1.6补充变量泵1.23和液压马达10的泄露，从而改善变量泵1.23的吸油条件。第一单向阀1.7和第二单向阀1.28用于双向变量泵1.6的双向补油，缸头体8与缸筒7的安装采用螺纹连接时，属于低速段，先将液压马达10排量调至最大，通过改变变量泵1.23的排量进行安装速度的调节，使得主轴13旋转速度达到10转/秒。
本发明能够有效解决现有缸筒7和缸头体8装配过程中采用吊装方式带来的操作繁琐、装配效率低下，缸筒7与吊夹装具接触表面易受损，甚至发生缸筒脱落等历史性难题。

Claims (10)

1.一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备，其特征在于：包括相互独立且需配套使用的缸筒柔性夹装平台和缸头体柔性夹装平台，缸筒柔性夹装平台用于固定缸筒（7），且缸筒柔性夹装平台能够做垂直升降运动及沿缸筒（7）径向的水平运动；缸头体柔性夹装平台用于固定缸头体（8），且缸头体柔性夹装平台能够做沿缸筒（7）轴线的水平运动，通过调节缸筒柔性夹装平台使得缸筒（7）轴心与缸头体（8）轴心位于同一水平线，进一步利用缸头体柔性夹装平台带动缸头体（8）向缸筒（7）运动并同步旋转最终通过螺纹连接实现二者的装配。
2.根据权利要求1所述的一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备，其特征在于：缸筒柔性夹装平台包括缸筒夹装板（4），缸筒夹装板（4）为矩形板状结构且对称开有四个卡槽（27），缸筒夹装板（4）上部设置有抱紧机构（6）和定心装置（5），缸筒夹装板（4）底部设置有升降液压油缸（2）和滚珠导柱导套结构，升降液压油缸（2）设置在缸筒夹装板（4）的中心，滚珠导柱导套结构对称设置在缸筒夹装板（4）的四个角部位置，升降液压油缸（2）和滚珠导柱导套结构的底部垂直固定在连接板（23）上，连接板（23）下部设置有第一底板（24），连接板（23）与第一底板（24）间连接有垂直于缸筒（7）轴线且相互配合的前后移动液压缸（1）和圆柱直线导轨（19），升降液压油缸（2）和前后移动液压缸（1）分别连接有液压站。
3.根据权利要求1所述的一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备，其特征在于：缸头体柔性夹装平台包括缸头体夹装板（16），缸头体夹装板（16）上部设置有支撑架（11）、液压马达（10）和减速机（14），支撑架（11）内设置有主轴（13），主轴（13）的一端设置有用于固定缸头体（8）的液压三爪卡盘（9），液压马达（10）的输出轴通过联轴器（12）连接有减速机（14）的输入轴，减速机（14）的输出轴通过皮带轮组（15）与主轴（13）的另一端连接；缸头体夹装板（16）下部固定有左右移动液压缸（18），左右移动液压缸（18）的伸缩杆上连接有滑动卡轨装置，滑动卡轨装置连接有轻轨（17）且能够沿轻轨（17）做相对滑动，轻轨（17）下部固定有支撑板（20），支撑板（20）下部垂直连接有支撑立柱（21），支撑立柱（21）底部固定有第二底板（25）。
4.根据权利要求2所述的一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备，其特征在于：滚珠导柱导套结构包括滚珠导套（3）和导柱（22），滚珠导套（3）固定在缸筒夹装板（4）底部，缸筒夹装板（4）对应导柱（22）的位置开有通孔（26）且导柱（22）能够贯穿通孔（26）做竖直方向的伸缩运动；定心装置（5）包括在缸筒夹装板（4）一侧对称设置的两个定心部件，定心部件为底角45°的等腰梯形板，定心部件与缸筒夹装板（4）底部铰接且能够围绕铰接点实现竖直范围内的180°翻转，缸筒夹装板（4）在与定心装置（5）接触的位置开有凹槽（28）；抱紧机构（6）包括两个对称设置的弧形卡箍，弧形卡箍一端开口且位于弧形卡箍的端部设置有销孔，弧形卡箍能够贯穿卡槽（27）并通过固定销锁定，弧形卡箍用于缸筒（7）的锁紧且二者为过盈配合；液压三爪卡盘（9）和左右移动液压缸（18）分别连接有液压站；定心装置（5）、抱紧机构（6）和液压三爪卡盘（9）用于连接受力的部位均设置有防止表面划伤的软带，软带为聚四氟乙烯材质；缸筒夹装板（4）上设置有激光位移传感器，激光位移传感器垂直设置在远离缸头体（8）一侧的缸筒（7）轴线上。
5.一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备的液压控制系统，其特征在于：包括缸筒柔性夹装平台的升降液压回路、缸筒柔性夹装平台的前后移动液压回路、缸头体柔性夹装平台的左右移动液压回路、主轴（13）旋转液压回路以及液压三爪卡盘（9）的液压回路，其中缸筒柔性夹装平台的升降液压回路、缸筒柔性夹装平台的前后移动液压回路、缸头体柔性夹装平台的左右移动液压回路及液压三爪卡盘（9）的液压回路均采用三位四通电磁换向阀实现方向控制和完成动作；缸筒柔性夹装平台的升降、前后移动以及缸头体柔性夹装平台的左右移动均需要两个液压缸推动相应平台完成动作，系统中分别设置了对应的分流阀实现液压缸的同步动作，液压回路中还设置有油箱（1.22）、过滤器（1.39）和单向变量泵（1.23）。
6.根据权利要求5所述的一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备的液压控制系统，其特征在于：缸筒柔性夹装平台的升降液压回路包含有第一压力继电器（1.1）、第一三位四通电磁换向阀（1.2）、第一液控单向阀（1.3.1）、第二液控单向阀（1.3.2）、第二二位二通电磁换向阀（1.24）、第三先导型溢流阀（1.25）和第二蓄能器（1.26），使用第一三位四通电磁换向阀（1.2）实现升降方向控制，第一液控单向阀（1.3.1）和第二液控单向阀（1.3.2）用于防止缸筒柔性夹装平台在重力作用下自行下滑，第一压力继电器（1.1）、第二二位二通电磁换向阀（1.24）和第三先导型溢流阀（1.25）和第二蓄能器（1.26）用于实现回路的保压。
7.根据权利要求5所述的一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备的液压控制系统，其特征在于：液压三爪卡盘（9）的液压回路包括第四液压缸（1.11）、第二分流阀（1.15）、第一蓄能器（1.17）、第一先导型溢流阀（1.18）、第一二位二通电磁换向阀（1.19）、第二压力继电器（1.20）、第三液控单向阀（1.34.1）、第四液控单向阀（1.34.2）、第二先导型溢流阀（1.21）、第一直动型溢流阀（1.12）、第二直动型溢流阀（1.13）和第二三位四通电磁换向阀（1.14），第四液压缸（1.11）是三个液压缸的组合结构，第二分流阀（1.15）实现同步动作，第一蓄能器（1.17）、第一先导型溢流阀（1.18）、第一二位二通电磁换向阀（1.19）和第二压力继电器（1.20）实现了回路保压，添加第三液控单向阀（1.34.1）和第四液控单向阀（1.34.2）实现自锁，第二先导型溢流阀（1.21）、第一直动型溢流阀（1.12）、第二直动型溢流阀（1.13）和第二三位四通电磁换向阀（1.14）用于实现回路的三级调压。
8.根据权利要求5所述的一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备的液压控制系统，其特征在于：主轴旋转液压回路包括第四直动型溢流阀（1.35）、双向变量泵（1.6）、双向变量马达（1.38）、第一单向阀（1.7）、第二单向阀（1.28）、第一安全阀（1.8）、第二安全阀（1.9）、三位三通电磁换向阀（1.10）和第三直动型溢流阀（1.31），第四直动型溢流阀（1.35）实现液压回路的压力控制，使用双向变量泵（1.6）、双向变量马达（1.38），第一单向阀（1.7）、第二单向阀（1.28），第一安全阀（1.8）、第二安全阀（1.9）、三位三通电磁换向阀（1.10）和第三直动型溢流阀（1.31）用于改变主轴（13）的旋转速度。
9.根据权利要求6或7或8所述的一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备的液压控制系统，其特征在于：油箱（1.22）、过滤器（1.39）和单向变量泵（1.23）依次连接，单向变量泵（1.23）出口与第一三位四通电磁换向阀（1.2）、第三三位四通电磁换向阀（1.16）、第四三位四通电磁换向阀（1.36）、第五三位四通电磁换向阀（1.37）、第一先导型溢流阀（1.18）、第三先导型溢流阀（1.25）、第一单向阀（1.7）、第二单向阀（1.28）、第四直动型溢流阀（1.35）并联连接；油液分别进入马达旋转运动回路A、缸筒夹装平台升降运动回路B、缸筒夹装平台前后运动回路C、缸头体夹装平台左右运动回路D与液压三爪卡盘夹装运动回路E五个液压支路；
马达旋转运动回路A中，第一单向阀（1.7）与双向变量泵（1.6）、第二安全阀（1.9）、双向变量马达（1.38）、三位三通电磁换向阀（1.10）连接；双向变量泵（1.6）、第二安全阀（1.9）、双向变量马达（1.38）、三位三通电磁换向阀（1.10）并联连接；第二单向阀（1.28）与双向变量泵（1.6）、第一安全阀（1.8）、双向变量马达（1.38）、三位三通电磁换向阀（1.10）连接；双向变量泵（1.6）、第一安全阀（1.8）、双向变量马达（1.38）、三位三通电磁换向阀（1.10）并联连接；三位三通电磁换向阀（1.10）与第三直动型溢流阀（1.31）连接；
缸筒夹装平台升降运动回路B中，第三先导型溢流阀（1.25）与第一压力继电器（1.1）、第二蓄能器（1.26）、第一三位四通电磁换向阀（1.2）并联连接，第三先导型溢流阀（1.25）与第二二位二通电磁换向阀（1.24）连接，第一三位四通电磁换向阀（1.2）与第一液控单向阀（1.3.1）、第二液控单向阀连接（1.3.2），第一液控单向阀（1.3.1）与第一分流阀（1.4）、第一液压缸（1.5）、第二液控单向阀（1.3.2）按顺序连接；
缸筒夹装平台前后运动回路C中，第五三位四通电磁换向阀（1.37）与第三分流阀（1.27）、第二液压缸（1.29）按顺序连接；
缸头体夹装平台左右运动回路D中，第四三位四通电磁换向阀（1.36）与第四分流阀（1.32）、第三液压缸（1.30）按顺序连接；
液压三爪卡盘夹装运动回路E中第二先导型溢流阀（1.21）与第二压力继电器（1.20）、第一蓄能器（1.17）、第三三位四通电磁换向阀（1.16）、第一先导型溢流阀（1.18）并联连接，第一先导型溢流阀（1.18）与第一二位二通电磁换向阀（1.19）连接，第二先导型溢流阀（1.21）与第二三位四通电磁换向阀（1.14）连接，第二三位四通电磁换向阀（1.14）与第一直动型溢流阀（1.12）、第二直动型溢流阀（1.13）连接，第三三位四通电磁换向阀（1.16）与第三液控单向阀（1.34.1）、第四液控单向阀（1.34.2）连接，第三液控单向阀（1.34.1）与第二分流阀（1.15）、第四液压缸（1.11）按顺序连接。
10.根据权利要求9所述的一种液压缸缸头体自适应柔性装配设备的液压控制系统，其特征在于：缸筒柔性夹装平台升降液压回路中的保压回路，当第一三位四通电磁换向阀（1.2）中的1YA和2YA均不得电时，第一三位四通电磁换向阀（1.2）处于中位工作，第一液压缸（1.5）处于停止状态，液压泵向第二蓄能器（1.26）供油，第二蓄能器（1.26）为二位二通蓄能器，当第二蓄能器（1.26）压力处于高位时，第一压力继电器（1.1）控制使1YA得电，第一三位四通电磁换向阀（1.2）左位工作，第二二位二通电磁换向阀（1.24）常态位工作，液压泵油液通过第三先导型溢流阀（1.25）及第二二位二通电磁换向阀（1.24）流回油箱，第一液压缸（1.5）的压力由第二蓄能器（1.26）保持；
缸筒柔性夹装平台升降液压回路中的自锁回路，当第二蓄能器（1.26）压力降低无法保持第一液压缸（1.5）工作压力时，第一压力继电器（1.1）控制第一三位四通电磁换向阀（1.2）中的1YA不得电， 2YA得电，此时第一液压缸（1.5）的压力靠自锁回路保持，第二二位二通电磁换向阀（1.24）换向，第一液压缸（1.5）向第二蓄能器（1.26）供油蓄能，如此反复循环，使第一液压缸（1.5）保持压力；自锁回路工作过程如下：当第一三位四通电磁换向阀（1.2）中的1YA得电，液压系统中第一三位四通电磁换向阀（1.2）左位工作，第一液压缸（1.5）带动携有缸筒柔性夹装平台向上移动，系统回路中的进油压力较高，回油路压力很低，此时第三直动型溢流阀（1.31）正向导通，反向不流通，第二液控单向阀（1.3.2）反向流通，使液压系统形成回路，实现第一液压缸（1.5）向上移动，当第一三位四通电磁换向阀（1.2）中位工作时，液压泵不向系统供油，系统进油压力为0，此时第一液控单向阀（1.3）反向截至，液压缸上腔油液不能流回油箱，第一液压缸（1.5）保持自锁；
液压三爪卡盘（9）液压回路中的三级调压工作，第二先导型溢流阀（1.21）的调定压力最高记为p1，第一直动型溢流阀（1.12）和第二直动型溢流阀（1.13）的调定压力必须低于第二先导型溢流阀（1.21）的调定压力，分别记为p2、p3，可预先设定相应的压力大小且设定p2>p3，三种压力能够适用于夹装不同材质的缸头体；当夹装高硬度材质的缸头体（8）时，第二三位四通电磁换向阀（1.14）中的9YA和10YA不得电，第二三位四通电磁换向阀（1.14）中位工作，此时系统压力由第二先导型溢流阀（1.21）调定；当夹装中硬度材质的缸头体（8）时，第二三位四通电磁换向阀（1.14）中的9YA得电，第二三位四通电磁换向阀（1.14）左位工作，此时系统压力由第一直动型溢流阀（1.12）调定，系统压力为p2；当夹装低硬度材质的缸头体（8）时，第二三位四通电磁换向阀（1.14）中的10YA得电，第二三位四通电磁换向阀（1.14）的右位工作，此时系统压力由第二直动型溢流阀（1.13）调定，系统压力为p3。
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