CN113153847B - 液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液压控制系统，包括第一液控单向阀、工件输送油缸、机动换向阀、压紧油缸、第二单向顺序阀和第二液控单向阀；第一液控单向阀的第二油口与工件输送油缸的活塞腔连通；所述第一液控单向阀的第二油口还与机动换向阀的进油口连通；所述机动换向阀的出油口分别与压紧油缸的活塞腔和第二单向顺序阀的第一油口连通；所述第二单向顺序阀的第二油口与第二液控单向阀的控制口连通。本发明采用流体传动为控制基础，利用顺序阀的延时性，实现压紧位置和压力反馈的功能，泄压时保持系统内部的压力，避免托盘交换过程中工件的甩出，也避免托盘撞机事件的发生。

Description

液压控制系统

技术领域

本发明涉及汽车零件加工技术领域，尤其是一种液压控制系统。

背景技术

随着汽车行业的不断发展，竞争的加剧，对汽车零部件的加工节拍要求也越来越高，对加工用夹具和机床也提出了更多的要求。为了节省辅助加工时间，很多机床带有两个交换托盘，一个托盘位于加工区，另一个位于上下料区；加工区的托盘在进行加工时，上下料区的托盘可以进行上下料动作，在加工区的托盘加工完成后，可以直接将上下料区的托盘转入加工区，来大幅度节省时间，提高加工效率；

机床托盘带有反馈油口，与机床的液压站油箱配合用于检测液压油是否进入夹具内部；在托盘交换时，一般的液压控制系统容易造成快速机头的撞击损坏，而对于夹具来说，夹具内部的控制系统同样重要。

对于质量较大的工件，由于惯性较大，在将工件送入定位区域并压紧的过程中，常规的顺序阀控制回路容易发出误动作信号，工件未被正确定位和压紧时就进行下一工序，导致工件在加工中发生撞刀事故，或者当上下料过程中出现意外碰撞，导致夹具推拉机构损坏，使推拉机构无法正常运动，常规的顺序阀控制回路无法检测推拉机构的实际位置，造成工件未被正确定位和压紧，同样会造成工件在加工中发生撞刀事故。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种液压控制系统，正确定位和压紧工件，实现工件压紧动作反馈，避免托盘交换时的快速接头的损坏。本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种液压控制系统，包括第一液控单向阀、工件输送油缸、机动换向阀、压紧油缸、第二单向顺序阀和第二液控单向阀；

所述第一液控单向阀的第一油口用于连通压紧口快速接头，第一液控单向阀的第二油口与工件输送油缸的活塞腔连通，所述工件输送油缸的推杆腔用于连通松开口快速接头；

所述第一液控单向阀的第二油口还与机动换向阀的进油口连通，初始状态下压力油从第一液控单向阀的第一油口向第二油口单向导通；

所述机动换向阀的出油口分别与压紧油缸的活塞腔和第二单向顺序阀的第一油口连通，当机动换向阀内油路接通时，压力油能够进入压紧油缸的活塞腔内；

所述压紧油缸的推杆腔用于连通松开口快速接头；

所述第二单向顺序阀的第二油口与第二液控单向阀的控制口连通，以使得油压达到设定值时，压力油从第二单向顺序阀流向第二液控单向阀的控制口；

所述第二液控单向阀上的第一油口用于连通反馈口快速接头，第二液控单向阀上的第二油口用于连通压紧口快速接头，第二液控单向阀初始状态下为第二液控单向阀的第一油口到其第二油口的单向导通；

所述第一液控单向阀的控制口用于连通松开口快速接头。

进一步地，所述工件输送油缸的活塞杆与机动换向阀上的操纵元件位置对应，以使得输送油缸的活塞杆能够准确驱动机动换向阀上的操纵元件发出相应动作，实现机动换向阀油路的接通。

进一步地，所述机动换向阀为二位二通机动换向阀。

进一步地，所述第二单向顺序阀能够实现压力油从第二单向顺序阀的第二油口到其第一油口的反向导通。

进一步地，所述第一液控单向阀的第二油口和工件输送油缸的活塞腔之间配置第二节流阀。

进一步地，在所述工件输送油缸和松开口快速接头之间配置有第一单向顺序阀，所述第一单向顺序阀的第一油口与松开口快速接头连通，第一单向顺序阀的第二油口与工件输送油缸的推杆腔连通，以使得油压达到设定值时，压力油从第一单向顺序阀的第一油口流向其第二油口。

更进一步地，所述第一顺序阀和工件输送油缸之间配置第一节流阀。

本发明的优点：以流体传动与控制为基础，利用各顺序阀的延时性和各换向阀的换向功能，配合机床液压站和夹具液压系统进行联合动作，保证工件移动到位后再进行压紧，防止撞机事故；由于液控单向阀的压力保持功能，防止在托盘交换过程中，工件因夹具松脱在惯性力作用下甩出，造成撞机；同时在托盘交换过程中，压紧口快速接头、松开口快速接头及反馈口快速接头处均无压力，避免快速接头对接时的撞击；利用反馈口快速接头进行系统的位置反馈和信号反馈，保证各动作的准确性；

综上，本发明自动完成夹具上工件输送动作和压紧动作的顺序动作，本证工件在运动到位之后再压紧，防止无信号造成的撞机事故，在输送和压紧动作全部完成后再向机床反馈液压信号，提高液压系统工作的可靠性，实现机床的自动化作业。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-压紧口快速接头，2-第一液控单向阀，3-第一单向顺序阀，4-第一单向节流阀，5-工件输送油缸，6-第二单向节流阀，7-机动换向阀，8-第一压紧油缸，9-第二压紧油缸，10-第二单向顺序阀，11-反馈口快速接头，12-第二液控单向阀，13-松开口快速接头，201、301、1101、1201-第一油口，202、302、1002、1202-第二油口，203、1203-控制口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅附图1，本发明实施例提供一种液压控制系统，包括压紧口快速接头1、第一液控单向阀2、第一顺序阀3、第一单向节流阀4、工件输送油缸5、第二单向节流阀6、机动换向阀7、压紧油缸、第二单向顺序阀10、反馈口快速接头11、第二液控单向阀12以及松开口快速接头13，其中压紧口快速接头1、反馈口快速接头11和松开口快速接头13与机床液压系统上的快速接头对接来实现供油和回油。

所述第一液控单向阀2的第一油口201用于连通压紧口快速接头1，第一液控单向阀2的第二油口202与工件输送油缸5的活塞腔连通，所述工件输送油缸5的推杆腔用于连通松开口快速接头13；优选的，所述第一液控单向阀2的第二油口202和工件输送油缸5的活塞腔之间配置第二节流阀，能够实现从工件输送油缸5的活塞腔到第一液控单向阀2的第二油口202之间的节流；更优的，第二节流阀为第二单向节流阀6，当压力油从第一液控单向阀2的第二油口202流至工件输送油缸5的活塞腔时，压力油正常通过第二单向节流阀6，当压力油从工件输送油缸5的活塞腔流至第一液控单向阀2的第二油口202时，第二单向节流阀6中的单向阀止回，其节流阀实现节流功能，使压力油均匀流动；

当压力油进入工件输送油缸5内时，工件输送油缸5的活塞腔内油压升高，推动工件输送油缸5的活塞杆向外伸出，用于输送工件到位，同时工件输送油缸5的推杆腔内的压力油通过松开口快速接头13流回机床液压系统。

所述第一液控单向阀2的第二油口201还与机动换向阀7的进油口连通，初始状态下压力油从第一液控单向阀2的第一油201口向第二油口202单向导通；所述机动换向阀7的出油口分别与压紧油缸的活塞腔和第二单向顺序阀10的第一油口1001连通，当机动换向阀7内油路接通时，压力油能够进入压紧油缸的活塞腔内；具体地，所述工件输送油缸5的活塞杆与机动换向阀7上的操纵元件位置对应，以使得输送油缸5的活塞杆能够准确驱动机动换向阀7上的操纵元件发出相应动作，实现机动换向阀7油路的接通；或者，采用其他部件驱动机动换向阀7上的操纵元件，同样能够实现机动换向阀7的油路接通；

其中，机动换向阀7中的操纵元件可以是曲柄凸轮、推杆或者滚轮；优选的，所述机动换向阀为二位二通机动换向阀。

所述压紧油缸的推杆腔用于连通松开口快速接头13；压力油进入压紧油缸的活塞腔后推动其推杆伸出，用于压紧工件，同时压紧油缸的推杆腔内的压力油从松开口快速接头13流回机床液压系统。

其中，压紧油缸可以为多组，对工件的各个方向进行压紧；优选的，压紧油缸为两组，分别为第一压紧油缸8和第二压紧油缸9，用于压紧工件两端。

所述第二单向顺序阀10的第二油口1002与第二液控单向阀12的控制口1203连通，以使得油压达到设定值时，压力油从第二单向顺序阀10流向第二液控单向阀12的控制口1203，此外也能实现压力油从第二单向顺序阀10的第二油口1002到其第一油口1001的反向导通；所述第二液控单向阀12上的第一油口1201用于连通反馈口快速接头11，第二液控单向阀12上的第二油口1202用于连通压紧口快速接头1，第二液控单向阀12初始状态下为第二液控单向阀12的第一油口1201到其第二油口1202的单向导通。

所述第一液控单向阀2的控制口203用于连通松开口快速接头13，当从松开口快速接头13供油时，第一液控单向阀2在油压的作用下导通。

在所述工件输送油缸5和松开口快速接头13之间配置有第一单向顺序阀3，所述第一单向顺序阀3的第一油口301与松开口快速接头13连通，第一单向顺序阀3的第二油口302与工件输送油缸5的推杆腔连通，以使得油压达到设定值时，压力油从第一单向顺序阀3的第一油口301流向其第二油口302；

进一步地，所述第一单向顺序阀3和工件输送油缸5之间配置第一节流阀，能够实现从工件输送油缸5的推杆腔到第一单向顺序阀3的第二油口302之间的节流；更优的，第一节流阀为第一单向节流阀4，当压力油从第一单向顺序阀3的第二油口302流至工件输送油缸5的推杆腔时，压力油正常通过第一单向节流阀4，当压力油从工件输送油缸5的推杆腔流至第一单向顺序阀3的第二油口302时，第一单向节流阀4中的单向阀止回，其节流阀实现节流功能，使压力油均匀流动。

在本发明中，压紧口快速接头1、反馈口快速接头11以及松开口快速接头13的结构相同，其型号均为JVC0200-W-SB10，内部具有弹性元件，在上述各接头与机床上对应的接头分离时，在弹性元件作用下自动关闭，防止漏油。

整个循环过程如下：

当工件上料到夹具上的托盘后，压力油通过压紧口快速接头1从液压站油箱进入系统，一支路压力油经过第一液控单向阀2和第二单向节流阀6后流入工件输送油缸5的活塞腔，另一支路压力油经过第一液控单向阀2流向机动换向阀7并被阻挡，第三支路压力油流向第二液控单向阀12的第二油口1202并被阻挡；工件输送油缸5的活塞腔内的压力油推动其活塞杆伸出，用于托盘进入定位区域进行定位，而工件输送油缸5推杆腔内的油液通过第一单向节流阀4节流后，顺着第一单向顺序阀3中的单向阀以及松开口快速接头13返回液压站油箱；在工件输送油缸5的活塞杆运动到位时，其活塞杆驱动机动换向阀7的操作元件动作，机动换向阀7油路导通，压力油经过机动换向阀7流向第一压紧油缸8、第二压紧油缸9的活塞腔，同时流向第二单向顺序阀10的第一油口1001时被阻挡，第一压紧油缸8和第二压紧油缸9推杆腔的油液通过松开口快速接头13返回液压站油箱；第一压紧油缸8和第二压紧油缸9的活塞杆运动到位，用于压紧工件，然后，油液压力继续上升，至达到第二单向顺序阀10设定值，第二单向顺序阀10开启，油液通过第二单向顺序阀10流向第二液控单向阀12的控制口1203，从而第二液控单向阀12导通，然后压力油经压紧口快速接头1、第二液控单向阀12和反馈口快速接头11流向机床的压力反馈单元，待反馈口的压力达到压力反馈单元的设定值后，压力反馈单元进行信号反馈，此时系统内的压力继续上升，当系统内压力上升至液压站设定压力，整个系统内压力平衡，此时第一液控单向阀2的控制口203和其第一油口201及其第二油口202处压力相等，故第一液控单向阀2在其内部弹簧作用下自动关闭；由于第一液控单向阀2的保压作用，保持工件输送油缸5、第一压紧油缸8和第二压紧油缸9的压力，同时第二液控单向阀12在第一液控单向阀2的保压作用下，其控制口仍有压力油，故第二液控单向阀12仍然保持打开状态。

之后机床液压站泄压；由于第一液控单向阀2已关闭，工件仍然在正确位置并内可靠压紧；在托盘交换过程中能够防止工件在惯性作用下被甩出夹具，避免撞机；压紧口快速接头1处泄压；此时系统内的油液在第二液控单向阀2打开状态下，反馈口处的油液通过压紧口快速接头1和反馈口快速接头11进行泄压；此时压紧口快速接头1、反馈口快速接头11、松开口快速接头13处均无压力，防止托盘交换到位时与机床快速接头对接时的撞击造成的接头损坏。

接着托盘交换，对接到位后，机床再次通过压紧口快速接头1供油；由于第二液控单向阀12打开，压力油通过压紧口快速接头1、第二液控单向阀12以及反馈口快速接头11流向机床的压力反馈单元，使压力反馈单元发出信号，机床检测到反馈信号后开始工件加工循环。

加工结束，机床液压站再次泄压；压力油依然通过压紧口快速接头1泄压，反馈口处油液通过反馈口快速接头11进行泄压，托盘再次交换。

当托盘被交换到上下料区后，通过松开口快速接头13向系统内部输入压力油；第一支路的压力油流向第一液控单向阀2的控制口203，致使第一液控单向阀2导通；同时第二支路的压力油流向第一压紧油缸8和第二压紧油缸9的推杆腔，使得第一压紧油缸8和第二压紧油缸9的活塞杆收回；第三支路的压力油流向第一单向顺序阀3的第一油口301并被阻挡；第一压紧油缸8和第二压紧油缸9的活塞腔内的压力油经过机动换向阀7和第一液控单向阀2及压紧口快速接头1流回液压站油箱；当第一压紧油缸8和第二压紧油缸9的活塞杆收回用于释放工件，收回到位后油压继续上升，至达到第一顺序阀3的设定值时，第一单向顺序阀3打开，压力油经过第一单向节流阀4进入工件输送油缸5的推杆腔，驱动其活塞杆收回，用于收回工件；而工件输送油缸5活塞腔内的压力油通过第二单向节流阀6节流后，经过第一液控单向阀2和压紧口快速接头1返回液压站油箱；随着工件输送油缸5活塞杆的收回，机动换向阀7上的操纵元件在其弹簧作用下复位，机动换向阀7油路切断；

至此循环结束，完成上料、压紧、进入加工区、加工、返回下料区、松料、下料的完整循环。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种液压控制系统，其特征在于：包括第一液控单向阀（2）、工件输送油缸（5）、机动换向阀（7）、压紧油缸、第二单向顺序阀（10）和第二液控单向阀（12）；

所述第一液控单向阀（2）的第一油口（201）用于连通压紧口快速接头（1），第一液控单向阀（2）的第二油口（202）与工件输送油缸（5）的活塞腔连通，所述工件输送油缸（5）的推杆腔用于连通松开口快速接头（13）；

所述第一液控单向阀（2）的第二油口（202）还与机动换向阀（7）的进油口连通，初始状态下压力油从第一液控单向阀（2）的第一油口（201）向第二油口（202）单向导通；

所述机动换向阀（7）的出油口分别与压紧油缸的活塞腔和第二单向顺序阀（10）的第一油口（1001）连通，当机动换向阀（7）内油路接通时，压力油能够进入压紧油缸的活塞腔内；

所述压紧油缸的推杆腔用于连通松开口快速接头（13）；

所述第二单向顺序阀（10）的第二油口（1002）与第二液控单向阀（12）的控制口（1203）连通，以使得油压达到设定值时，压力油从第二单向顺序阀（10）流向第二液控单向阀（12）的控制口（1203）；

所述第二液控单向阀（12）上的第一油口（1201）用于连通反馈口快速接头（11），第二液控单向阀（12）上的第二油口（1202）用于连通压紧口快速接头（1），第二液控单向阀（12）初始状态下为第二液控单向阀（12）的第一油口（1201）到其第二油口（1202）的单向导通；

所述第一液控单向阀（2）的控制口（203）用于连通松开口快速接头（13）。

2.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于：所述工件输送油缸（5）的活塞杆与机动换向阀（7）上的操纵元件位置对应，以使得输送油缸（5）的活塞杆能够准确驱动机动换向阀（7）上的操纵元件发出相应动作，实现机动换向阀（7）油路的接通。

3.根据权利要求1或2所述的液压控制系统，其特征在于：所述机动换向阀（7）为二位二通机动换向阀。

4.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于：所述第二单向顺序阀（10）能够实现压力油从第二单向顺序阀（10）的第二油口（1002）到其第一油口（1001）的反向导通。

5.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于：所述第一液控单向阀（2）的第二油口（202）和工件输送油缸（5）的活塞腔之间配置第二节流阀。

6.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于：在所述工件输送油缸（5）和松开口快速接头（13）之间配置有第一单向顺序阀（3），所述第一单向顺序阀的第一油口（301）与松开口快速接头（13）连通，第一单向顺序阀（3）的第二油口（302）与工件输送油缸（5）的推杆腔连通，以使得油压达到设定值时，压力油从第一单向顺序阀（3）的第一油口（301）流向其第二油口（302）。

7.根据权利要求6所述的液压控制系统，其特征在于：所述第一单向顺序阀（3）和工件输送油缸（5）之间配置第一节流阀。

Images