V. Mạch điều khiển khí nén: 1 Sơ đồ mạch khí nén.
3. Hoạt động của hệ thống khí nén.
a/ Cụm van V1 và xilanh X1:
Khi cuộn dây của Y1 cha có điện, van V1 làm việc ở vị trí bên trái. Khi không có dòng khí cao áp vào xilanh X1 lò xo sẽ đẩy pittông về vị trí gần ( hàng trình nhả kẹp) khí trong buồng xilanh bị đẩy ra ngoài trời qua đ- ờng ống xả.
Khi cuộn dây Y1 có điện, lực điện từ sẽ thắng lực lò xo và van V1 làm việc ở bên phải, đờng khí cáo áp đợc đa qua van để tới buồng của xilanh X1
và đẩy pittông tới vị trí xa thực hiện hành trình kẹp chi tiết. Khí thừa ở buồng bên kia của xilanh đợc đa ra ngoài trời qua một lỗ trích nhỏ.
b/ Cụm van V2 và xilanh X2:
Khi cuộn dây Y2 cha có điện, van V2 làm việc ở vị trí bên phải. Dòng khí cao áp qua van, qua tiết lu 8 đa vào buồng xilanh X2 đẩy pittông về vị trí gần( thực hiện hành trình đa bàn kẹp về gần) khí trong buồng bên kia của xilanh bị đẩy qua van tiết lu 9 về cửa xả để xả ra ngoài trời.
Khi cuộn dây Y2 đợc cấp điện, lực điện từ sẽ thắng lực lò xo và van V2 làm việc ở vị trí bên trái. Đờng khí cao áp đợc đa qua van để tới van tiết lu 9 rồi tới buồng của xilanh X2 và đẩy pittông ra vị trí xa ( thực hiện hành trình đa bàn kẹp ra xa). Khí ở buồng bên kia sẽ bị đẩy qua van tiết lu 8 về cửa xả để xả ra ngoài trời.
c/ Cụm van V3 và xilanh X3:
Khi cuộn dây Y3B có điện ( cuộn Y3A không có) van V3 làm việc ở vị trí bên trái. Lúc này dòng khí cao áp qua van, qua tiết lu 7 đa tới buồng dới của xilanh X3, pittông bị đẩy về vị trí gần, bàn kẹp bị co lại. ở buồng trên, khí bị đẩy qua van tiết lu 6 về cửa xả để xả ra ngoài trời.
Khi cuộn dây Y3A có điện ( cuộn dây Y3B không có điện), van V3 làm việc ở vị trí bên phải, dòng khí cao áp qua van, qua tiết lu 6 tới buồng trên của xilanh X3, pittông bị đẩy tới vị trí xa, bàn kẹp duỗi ra. Buồng dới của xilanh khí bị ép qua van tiết lu 7 đi qua cửa xả và xả ra ngoài trời.
Đồng thời với dòng khí cao áp lên buồng trên của xilanh X3 có một đ- ờng khí cao áp trích sang điều khiển van V5.
Cụm van này cả hai vị trí đều đợc điều khiển bằng nam châm điện vì thế không có trờng hợp cả hai cuộn dây đều có điện hoặc đều mất điện.
d/ Cụm van V4 va xilanh X4:
Khi không cấp điện cho cuộn dây Y4 của van V4, van làm việc ở vị trí bên trái, đờng khí cao áp đợc qua van, lúc này có hai trờng hợp xảy ra:
- Nếu cuộn dây Y3B của van V3 có điện và van đang đang làm việc ở bên trái( bàn kẹp co lại), đờng khí điều khiển vanV5 không có, van V5 làm việc ở vị trí bên phải. Đờng khí cao áp qua van V4 đợc đa qua van V5 tới cụm van tiết lu một chiều 5 ( theo chiều này thì van tiết lu không có tác dung), đa vào buồng dới của xilanh X4 đẩy nhanh pittông về vị trí gần đa bàn kẹp lên cao. Theo chiều này ta không điều khiển đợc vận tốc. Dòng khí ở buồng trên đợc ép và đẩy thẳng về cửa xả và ra ngoài trời.
- Nếu cuộn dây Y3A của van V3 có điện, van làm việc ở vị trí bên phải, bàn kẹp đang duỗi ra, dòng khí trích điều khiển van V3 đợc nối với đờng cao áp sẽ đẩy van V5 làm việc ở vị trí bên trái. Khi đó dòng khí cao áp qua van V4 buộc phải qua van tiết lu 4 rồi mới đợc đa tắt qua van tiết lu 5 để tới buồng dới của xilanh X4, pittông bi đẩy một cách từ từ lên vị trí gần, bàn kẹp đợc đa lên cao. ở buồng trên khí bị đẩy thẳng về cửa xả để ra ngoài.
Nh vậy trong trạng thái này tốc độ đi lên của pittông đợc điều khiển thông qua van tiết lu 4.
Khi cấp điện cho cuộn dây Y4 của van V4, van V4 sẽ làm việc ở vị trí bên trái, dòng khí cao áp qua van sẽ đợc đi thẳng lên buồng trên của xilanh X4, bàn kẹp đợc đa xuống. ở buồng dới, khí bị đẩy qua van tiết lu 4 ( theo chiều này van tiết lu 5 có tác dụng tiết lu), rồi về cửa xả để xả ra ngoài trời. Vị trí làm việc này vận tốc đi xuống chắc chắn bị điều khiển bới van tiết lu 5.
e/ Hoạt động của hệ thống:
Để minh hoạ hoạt động của hệ thống khí nén, ta hãy xét quá trình làm việc của robot qua các thao tác:
- Bớc 1: Robot đang ở điểm để sẵn sàng làm việc ( điểm 0). - Bớc 2 :Bàn kẹp đi xuống theo phơng –Z ( điểm 1).
- Bớc 3: Bàn kẹp sang ngang theo phơng +Y ( điểm 2). - Bớc 4: Bàn kẹp kẹp lấy chi tiết.
- Bớc 5: Bàn kẹp mang chi tiết quay lại theo phơng –Y ( điểm 1). - Bớc 6: Bàn kẹp mang chi tiết lên theo phơng +Z (điểm 3).
- Bớc 7: Bàn kẹp mang chi tiết sang ngang theo phơng +X(điểm 3). - Bớc 8: Quay bàn kẹp 900 ( bàn kẹp duỗi ra).
- Bớc 9: Bàn kẹp mang chi tiết đi xuống theo phơng –Z ( điểm 4). - Bớc 10: Bàn kẹp nhả chi tiết ra.
- Bớc 11: Bàn kẹp đi lên cao theo phơng +Z ( điểm 3). - Bớc 12: Co bàn kẹp lại.
- Bớc 13: Bàn kẹp quay về vị trí chờ theo phơng –X ( điểm 0).
Qua việc phân tích các bớc thao tác ở trên, ta xây dựng đợc giản đồ b- ớc của hệ thống khí nén nh sau:
Từ giản đồ bớc trên, ta xây dựng đợc bảng trạng thái của các cuộn dây tơng ứng với từng bớc thao tác của robot.
Trên đây là bảng trạng thái hoạt động của hệ thống khí nén ứng với một công việc và thứ tự thao tác nhất định. Khi thay đổi yêu cầu công việc va thứ tự thao tác ta sẽ có một bảng trạng thái khác.
4. Các van đảo chiều.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 14 15 16 17 18 19