專利名稱：流體壓力作動器的驅(qū)動回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用空氣等的壓縮氣體驅(qū)動氣缸等的流體壓力作動器的驅(qū)動回路，更詳細(xì)地說，是涉及根據(jù)放出方式不耗費壓縮氣體的省能量型的驅(qū)動回路。
圖2表示公知的流體壓力作動器的驅(qū)動回路的一例，該驅(qū)動回路1具有壓縮空氣的壓縮機(jī)2、與該壓縮機(jī)的輸出口2a連接的貯存壓縮氣體用的貯氣罐3、換向閥7、連接上述貯氣罐3和換向閥7的供給口P的流路6；壓縮機(jī)2的吸氣口2b，通過吸氣過濾器4與外界大氣連通，換向閥7的輸出口A和B通過輸出流路6a和6b分別與作為流體壓力作動器一個例子的流體壓力氣缸5的壓力腔5a和5b連通，在輸出流路6a和6b中，設(shè)置并列設(shè)有單向閥和可變節(jié)流閥的速度控制器8，8。
上述換向閥7具有供給口P、輸出口A和B及排出口R、電磁線圈7a，7b，它是作為PAB接合的三位五通閥而構(gòu)成的。該換向閥7，在電磁線圈7a和7b的勵磁都消除的中間位置上，供給口P與輸出口A和B連通，當(dāng)電磁線圈7a勵磁時，供給口P與輸出口A以及輸出口B與排出口R連通，當(dāng)電磁線圈7b勵磁時，供給口P與輸出口B以及輸出口A與排出口R連通。
圖2中的符號M為驅(qū)動壓縮機(jī)2的電機(jī)，符號9為與排出口R連接的消音器。
上述的驅(qū)動回路1，當(dāng)電磁線圈7a和7b的勵磁都消除，換向閥7位于圖示的中間位置時，由電機(jī)M驅(qū)動壓縮機(jī)2之后，通過吸氣過濾器4從壓縮機(jī)2的吸氣口2b吸入的外界大氣由壓縮機(jī)2壓縮，流入貯氣罐3中；流入貯氣罐3中的空氣通過流路6、換向閥7的供給口P及輸出口A和B、輸出流路6a和6b供給至流體壓力氣缸5的壓力腔5a和5b中。
在這種情況下，由于壓力腔5a和5b的空氣壓力相等，流體壓力氣缸5停止在所希望的位置上。
當(dāng)通過電磁線圈7a的勵磁，使供給口P與輸出口A，輸出口B與排出口R分別連通時，壓力腔5b的空氣由排出口R通過消音器9向外部排出，與此同時，由于貯氣罐3的壓縮空氣供給至壓力腔5a中，則活塞和活塞桿在圖中向左運動，其速度由空氣排出側(cè)的速度控制器8的可變節(jié)流閥來控制。
當(dāng)使電磁線圈7b勵磁，同時消除電磁線圈7a的勵磁時，由于供給口P與輸出口B連通，并且輸出口A與排出口R連通，則活塞和活塞桿在圖中向右運動，其速度由空氣排出側(cè)的速度控制器8的可變節(jié)流閥來控制。
但是，上述公知的驅(qū)動回路1，由于要將從流體壓力作動器5排出的壓縮空氣每次都從換向閥7的排出口R向外部放出，壓縮空氣的消耗量大，能量大量消耗，存在著消耗動力大的問題。另外，由于在放出的空氣中含有冷凝水或油霧，塵埃等，當(dāng)將這種空氣放出至外部時，會使工作環(huán)境受到污染，這也是問題。
本發(fā)明的主要課題在于提供一種驅(qū)動回路，該驅(qū)動回路通過使從流體壓力作動器排出的壓縮氣體不放出至外部，而循環(huán)再使用，可消除壓縮氣體的不必要的消耗，減少動力消耗，同時可以防止伴隨氣體放出而環(huán)境污染。
本發(fā)明的另一課題在于提供與流體壓力作動器的自動運轉(zhuǎn)相適應(yīng)的驅(qū)動回路。
本發(fā)明再一個課題在于提供管道安裝工作容易的流體壓力作動器的驅(qū)動回路。
為了解決上述課題，本發(fā)明提供了一種流體壓力作動器的驅(qū)動回路，其特征在于具有用于壓縮氣體的壓縮機(jī)、通過第1換向閥可以切換地與上述壓縮機(jī)的吸入口連接的氣體源和低壓氣罐、與上述壓縮機(jī)的輸出口連接的、貯存由該壓縮機(jī)壓縮的氣體的高壓氣罐、用于將上述高壓氣罐內(nèi)的壓縮氣體供給作動器的高壓流路、用于將上述作動器排出的排出氣體回收至低壓氣罐中的低壓流路、以及使上述高壓流路和低壓流路與上述作動器連接的第2換向閥。
根據(jù)本發(fā)明的具體構(gòu)成方式，上述高壓氣罐和低壓氣罐具有除去氣體中的水份的除濕功能和除去塵?；蛴挽F等異物的過濾器功能。
根據(jù)本發(fā)明的最佳的具體結(jié)構(gòu)方式，在上述高壓流路和低壓流路之間連接著將高壓氣罐內(nèi)的壓縮氣體減壓至設(shè)定壓力并且供給至低壓氣罐的減壓閥。在這種情況下，希望上述低壓氣罐具有壓力開關(guān)，該壓力開關(guān)在該低壓氣罐內(nèi)的壓力達(dá)到由減壓閥調(diào)定的設(shè)定壓力時，使第1換向閥切換，并使壓縮機(jī)的吸入口離開氣體源與低壓氣罐連接。
本發(fā)明的驅(qū)動回路最好通過將各構(gòu)成零部件組裝在一個箱體內(nèi)而單元化。
在具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的驅(qū)動回路中，在從氣體源或低壓氣罐吸入至壓縮機(jī)中的氣體被壓縮機(jī)壓縮，并貯存在高壓氣罐中之后，通過高壓流路和第2換向閥供給到流體壓力作動器，以驅(qū)動該流體壓力作動器。一方面，從該流體壓力作動器排出的氣體通過第2換向閥和低壓流路流入低壓氣罐中，由于再次被壓縮機(jī)吸入和壓縮，不會排放至外部，而可以循環(huán)地再使用。
因此，本發(fā)明的驅(qū)動回路，由于沒有壓縮氣體的不必要的消耗，是非常節(jié)省能量的，另外，由于污染的氣體不放出至外部，不會污染工作環(huán)境。
另外，在本發(fā)明中，通過將減壓閥連接在高壓流路和低壓流路之間，作為運轉(zhuǎn)的準(zhǔn)備階段，可以預(yù)先將壓縮氣體充滿包含高壓氣罐和低壓氣罐的整個驅(qū)動回路，構(gòu)成閉式回路，可以從這個狀態(tài)開始流體壓力作動器的運轉(zhuǎn)。即，當(dāng)開始用第1換向閥使氣體源與壓縮機(jī)連接，由壓縮機(jī)壓縮從該氣體源輸入的氣體，并供給高壓氣罐和高壓流路，這樣，該高壓流路中的壓縮氣體被減壓閥減壓至設(shè)定壓力后，流入低壓流路和低壓氣罐，充滿整個驅(qū)動回路。當(dāng)上述低壓氣罐達(dá)到設(shè)定壓力時，由第1換向閥使該低壓氣罐與壓縮機(jī)連接，形成閉式回路，流體壓力作動器的運轉(zhuǎn)從這個狀態(tài)開始。上述第1換向閥的切換是由與低壓氣罐連接的壓力開關(guān)自動進(jìn)行的。
這樣，利用本發(fā)明的驅(qū)動回路，可以高效自動地使流體壓力作動器運轉(zhuǎn)。
再者，本發(fā)明的驅(qū)動回路，由于通過將各構(gòu)成零件組裝在一個箱體內(nèi)而實現(xiàn)單元化，在設(shè)置時，只需在第2換向閥和流體壓力作動器之間進(jìn)行外部管路安裝即可，由于不需要安裝其他的管路，因此安裝管路的工作非常簡單。
對附圖簡單說明如下

圖1為表示有關(guān)本發(fā)明的驅(qū)動回路的一個實施例的構(gòu)成圖。
圖2為公知的驅(qū)動回路的構(gòu)成圖。
下面，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
圖1所示為本發(fā)明的驅(qū)動回路的一個實施例，這個驅(qū)動回路11具有用于壓縮空氣的壓縮機(jī)2、與該壓縮機(jī)2的輸出口2a連接并且貯存由該壓縮機(jī)壓縮的空氣的高壓氣罐12、通過第1換向閥14可以切換地與上述壓縮機(jī)2的吸入口2b連接的氣體源(大氣)4和低壓氣罐13、用于將上述高壓氣罐12內(nèi)的壓縮空氣供給流體壓力氣缸5的高壓流路17、用于將從上述流體壓力氣缸5排出的壓縮空氣回收到低壓氣罐13中的低壓流路18和用于將這些高壓流路17和低壓流路18與上述流體壓力氣缸5連接的第2換向閥15，具有減壓閥20的連通流路19連接在上述高壓流路7和低壓流路18之間。
在上述高壓氣罐12和低壓氣罐13中，哪一個都可在其內(nèi)部設(shè)有從空氣中除去水分的除濕機(jī)器和除去空氣中的冷凝水或油霧、塵埃等異物的過濾器機(jī)器中的一個或兩個。
另外，在上述低壓流路18上，在比與上述連通流路19的連通部分更靠近第2換向閥15的位置上設(shè)置了速度控制器8。
上述的第1換向閥14具有供給口14P，吸氣口14R和輸出口14A，它是作為通過電磁線圈14a的通與斷來使輸出口14A轉(zhuǎn)換連通吸氣口14R和供給口14P的常開型的三通電磁閥而構(gòu)成的，上述供給口14P與低壓氣罐13，吸氣口14R通過過濾器4a與氣體源4，輸出口14A與壓縮機(jī)2的吸入口2b分別連接。
上述第2換向閥15具有與高壓流路17連接的供給口P、與輸出流路6a和6b連接的輸出口A和B、與低壓流路18連接的排出口R及電磁線圈(ソレノイド)15a和15b，它是作為PAB接合的三位置五通閥而構(gòu)成的。該第2換向閥15，當(dāng)電磁線圈15a和15b都斷開時，處于圖1的中間位置，供給口P與輸出口A和B連通，與此同時，排出口R關(guān)閉，通過使電磁線圈15a或15b接通，可使輸出口A和B與供給口P或排出口R連通。
圖1中的符號M為驅(qū)動壓縮機(jī)2的定速或速度可變的電機(jī)。符號22為壓力開關(guān)，當(dāng)檢測出低壓氣罐13的壓力上升至設(shè)定壓力時，使電磁線圈14a勵磁，使第1換向閥14的供給口14P與輸出口14A連通。
為了使高壓側(cè)的空氣壓力大致保持一定，在高壓氣罐12中設(shè)置壓力開關(guān)23，在該高壓氣罐12內(nèi)的空氣壓力降低到一定的壓力以下的情況下，最好利用這個壓力開關(guān)23使電機(jī)M接通。
再者，在圖1中，標(biāo)以與圖2同樣符號的零部件具有與圖2中所示零部件相同的結(jié)構(gòu)和作用。
上述驅(qū)動回路11構(gòu)成，最好是通過將整體組裝在一個箱體中而實現(xiàn)單元化，安裝在希望的位置，并與流體壓力氣缸5連接。其結(jié)果，不但操縱容易，而且當(dāng)設(shè)置時的管路安裝，因為只要在連接第2換向閥15和流體壓力氣缸5的輸出流路6a和6b上進(jìn)行即可，因此，作業(yè)非常簡單。
下面，說明上述實施例的驅(qū)動回路11的動作。
(運轉(zhuǎn)準(zhǔn)備)
在上述第1換向閥14和第2換向閥15都處在斷開的狀態(tài)時，第1換向閥14的輸出口14A與吸氣口14R連通，與此同時，第2換向閥15的供給口P與輸出口A和B連通，而且當(dāng)壓縮機(jī)2停止工作時，高壓流路17和低壓流路18及連通流路19均為大氣壓力。
當(dāng)利用電機(jī)M，從上述狀態(tài)驅(qū)動上述壓縮機(jī)2時，該壓縮機(jī)2通過過濾器4a和第1換向閥14，吸入外界空氣，并將空氣壓縮。由該壓縮機(jī)2壓縮的空氣貯存在高壓氣罐12中，在該高壓氣罐12內(nèi)，其壓力的波動被吸收，并在除去了冷凝水或油霧、塵埃等異物之后，通過高壓流路17、第2換向閥15的供給口P、輸出口A和B以及輸出流路6a和6b供給至流體壓力氣缸5的二個壓力腔5a和5b中。
在這種情況下，由于上述流體壓力氣缸5的壓力腔5a和5b的空氣壓力相等，該流體壓力氣缸5停止在所希望的位置上。
另外，高壓流路17內(nèi)的壓縮空氣由連通流路19中的減壓閥20減壓至設(shè)定壓力(例如，3公斤力/厘米2)，并從低壓流路18流入低壓氣罐13，且貯存在該氣罐13中，與此同時，在該氣罐中，消除波動、除去冷凝水、潤滑油霧和塵埃等。
當(dāng)上述低壓氣罐13內(nèi)的壓力達(dá)到上述減壓閥20決定的設(shè)定壓力時，壓力開關(guān)22輸出信號，使第1換向閥14的電磁線圈14a勵磁，該第1換向閥14切換至圖示的位置，供給口P和輸出口14A連通，低壓氣罐13與壓縮機(jī)2的吸入口2b連接，這樣，運轉(zhuǎn)準(zhǔn)備完畢。
(作動器的運轉(zhuǎn))當(dāng)利用設(shè)在圖中沒有示出的操作板上的操縱開關(guān)，使第2換向閥15的電磁線圈15a勵磁時，該換向閥15的輸出口A與供給口P連通，與此同時，輸出口B與排出口R連通，高壓氣罐12的壓縮空氣從輸出流路6a供給至壓力腔5a，同時，由于壓力腔5b的空氣通過輸出流路6b和低壓流路18流入低壓氣罐13，流體壓力氣缸5在圖中向左運動。在這種情況下，活塞和活塞桿的移動速度可以通過由速度控制器8的可變節(jié)流閥調(diào)節(jié)排氣流量來進(jìn)行調(diào)整。
其次，當(dāng)在消除上述第2換向閥15的電磁線圈5a的勵磁的同時，使電磁線圈15b勵磁，這樣供給口P與輸出口B連通，輸出口A與排出口R連通，由此壓縮空氣從高壓流路17供給至壓力腔5b，壓力腔5a的空氣通過低壓流路18排出至低壓氣罐13，流體壓力氣缸5在圖中向右運動。
因此，利用上述第2換向閥15的切換，流體壓力氣缸5可以往復(fù)運動。
當(dāng)把電磁線圈15a和15b的勵磁都消除時，由于第2換向閥15回復(fù)至中間位置，壓力腔5a和5b的空氣壓力相同，流體壓力氣缸5停止工作。
在上述結(jié)構(gòu)的驅(qū)動回路中，由于流體壓力氣缸5的往復(fù)運動，從壓力腔5a和5b中交替排出的壓縮空氣不放出至外部，而是通過低壓流路18，在略微低壓化的狀態(tài)下回收至低壓氣罐13中，再從吸入口2b吸入壓縮機(jī)2中進(jìn)行壓縮，由此來循環(huán)地再利用。
因此，與將排出空氣向外部放出消耗掉的以往結(jié)構(gòu)比較，可使電機(jī)消耗的動力大約為一半。其結(jié)果，可以達(dá)到省能源的目的，同時還可以選用小型而價格便宜的壓縮機(jī)2和電機(jī)M。另外，由于排出空氣不向外部放出，可以防止伴隨放出而產(chǎn)生噪聲，而且不會造成由排出空氣中含有的水分或冷凝水，油霧，塵埃等引起的工作環(huán)境污染。
上述實施例的第1換向閥14和第2換向閥15都是電磁線圈驅(qū)動的電磁閥，但本發(fā)明的換向閥14、15不僅僅限于這種電磁閥，例如也可以用空氣壓力或其他的機(jī)械的操縱力進(jìn)行切換的裝置。
另外，關(guān)于第2換向閥15，可以采用ABR連接來代替PAB連接，或者可以采用三通或四通閥。
再者，驅(qū)動上述壓縮機(jī)2的裝置不僅僅限于定速或速度可變的電機(jī)，也可以用其他原動機(jī)來驅(qū)動。
此外，在本發(fā)明的驅(qū)動回路中，驅(qū)動的流體壓力作動器不只是限于上述的氣缸，也可以是其他的作動器，再者，作為驅(qū)動介質(zhì)，也可以不用上述的壓縮空氣，而用其他的氣體。
由以上的說明可知，本發(fā)明的驅(qū)動回路，由于從流體壓力作動器排出的壓縮空氣不向外部排出，而是回收至低壓氣罐并再利用，因此能量消耗量極少，不會由于排出含有異物的氣體而造成環(huán)境污染。
另外，由于與流體壓力作動器的自動運轉(zhuǎn)相適應(yīng)，在設(shè)置作動器時，可以只在第2換向閥和流體壓力作動器之間進(jìn)行外部管路的安裝、因此安裝管路的作業(yè)也非常簡單。
權(quán)利要求
1.一種流體壓力作動器的驅(qū)動回路，其特征在于包含用于壓縮氣體的壓縮氣機(jī)；通過第1換向閥可以切換地與上述壓縮機(jī)的吸入口連接的氣體源和低壓氣罐；與上述壓縮機(jī)的輸出口連接，并貯存由該壓縮機(jī)壓縮的氣體的高壓氣罐；用于將上述高壓氣罐內(nèi)的壓縮氣體供給至作動器的高壓流路；用于將從上述作動器排出的排出氣體回收在低壓氣罐中的低壓流路；以及用于使上述高壓流路和低壓流路與上述作動器連接的第2換向閥。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動回路，其特征在于上述高壓氣罐和低壓氣罐具有除去氣體中的水份的除濕功能和除去塵?；蛴挽F等異物的過濾器功能。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的驅(qū)動回路，其特征在于在上述高壓流路和低壓流路之間，連接著使高壓氣罐內(nèi)的壓縮氣體減壓至設(shè)定壓力，并供給至低壓氣罐的減壓閥。
4.如權(quán)利要求3所述的驅(qū)動回路，其特征在于上述低壓氣罐具有壓力開關(guān)，當(dāng)該低壓氣罐內(nèi)的壓力變?yōu)橛蓽p壓閥調(diào)定的設(shè)定壓力時，該壓力開關(guān)切換第1換向閥，使壓縮機(jī)的吸入口從氣體源脫離并與低壓氣罐連接。
5.如權(quán)利要求3中所述的驅(qū)動回路，其特征在于通過將除作動器以外的各個構(gòu)成零部件組裝在一個箱體內(nèi)而成為單元化的產(chǎn)品。
全文摘要
一種流體壓力作動器的驅(qū)動回路，該驅(qū)動回路11由壓縮機(jī)2、與該壓縮機(jī)2的吸入口2b連接的低壓氣缸13、與輸出口2a連接的高壓氣罐12、用于將該高壓氣罐12內(nèi)的壓縮氣體供給作動器5的高壓流路17、以及用于將從作動器5的排出氣體回收至低壓氣罐13中的低壓流路18構(gòu)成閉式回路。采用本發(fā)明，可使從作動器5排出的壓縮氣體循環(huán)地再使用。
文檔編號F15B21/14GK1141396SQ9610507
公開日1997年1月29日 申請日期1996年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月25日
發(fā)明者大本涉 申請人:速睦喜股份有限公司