I. Nguồn động lực của robot
5. Các thiết bị khí nén
5.2. Các thiết bị điều khiển trong hệ thống
a) Van đảo chiều:
Van đảo chiều là thiết bị nhận tín hiệu điều khiển từ bên ngoài để mở, đóng hay thay đổi chiều của dòng khí trên từng phần của hệ thống.
Van đảo chiều dùng con trợt là loại phổ biến nhất hiện nay để truyền năng
lợng khí nén tới các cơ cấu chấp hành.
Về cấu tạo, van đảo chiều dùng con trợt đợc phân loại theo phơng pháp lắp vòng đệm cũng nh các bộ phận đảm bảo kín khít của van:
58
1. Van có vòng đệm lắp trên con trợt. 2. Van có vòng đệm lắp trên thân van. 3.Van có con trợt bọc trong nhựa đàn hồi. 4.Van có vòng đệm hình chữ U.
5. Van có vòng đệm tĩnh.
Con truợt Vòng đệm Thân van
Hình 2-24: Van đảo chiều có vòng đệm lắp trên thân van.
1 3 5 4 2 Thân van Con truợt ống bọc Vòng đệm
Hình 2-25: Van đảo chiều có vòng đệm lắp trên con trợt.
59
3 1 5 2
4
Thân van Con truợt bọc trong nhựa đàn hồi
Hình 2-26: Van đảo chiều có con trợt bọc trong nhựa đàn hồi.
Thân van ống bọc 2 1 3 Con truợt Vòng đệm
Hình 2-27: Van đảo chiều dùng vòng đệm hình chữ U.
Thân van ống bọc Vòng đệm tĩnh 1 3 5 4
2 Khoảng trống Con truợt
Hình 2-28: Van đảo chiều có vòng đệm tĩnh.
60
Van đảo chiều dùng con trợt sử dụng các vòng đệm làm từ cao su đàn hồi nên quá trình bảo dỡng khá đơn giản, chỉ cần gỡ bỏ vòng đệm cũ, kiểm tra các yêu cầu kỹ thuật của con trợt và thân van sau đó lắp vòng đệm mới.
Ưu điểm của van đảo chiều dùng con trợt: 1. Dễ bảo dỡng.
2. Con trợt đợc chế tạo với độ cân bằng tốt sẽ không gây ra dao động khi dòng khí đi qua van, nhờ đó dòng khí ổn định.
3. Dễ lắp ráp các bộ điều khiển.
4. Khi điều chỉnh đợc độ mở cửa van, van đảo chiều sẽ có tác dụng nh van tiết lu.
5. Van đảo chiều 3 vị trí có thể tạo ra trạng thái mở hay đóng đối với dòng khí.
6. Có các dạng phù hợp trong tiêu chuẩn ISO. Các nhợc điểm chính:
1. Kết cấu cha nhỏ gọn. 2. Chóng mòn.
3. Cần phải bôi trơn. 4. Có sự rò rỉ khí nén.
5. Không thích hợp sử dụng với dòng khí có áp suất cao. 6. Cần lực tác động đảo chiều lớn.
7. Thời gian phản hồi sau khi có tín hiệu điều khiển lâu. 8. Khí nén phải có chất lợng khá tốt.
Ngoài ra còn một số loại van đảo chiều khác có cấu tạo nh sau:
61
1 3
2
Ưu điểm của van loại này:
1. Có thể hoạt động không cần dầu bôi trơn, do đó thích hợp với khí nén không lẫn dầu.
2. Có thể sử dụng với khí nén chất lợng thấp (lẫn tạp chất). 3. Hầu nh không bị rò khí.
4. Độ bền mòn cao.
5. Kích thớc van nhỏ so với van đảo chiều dùng con trợt khi làm việc với cùng một dòng khí nén.
6. Phản hồi nhanh sau khi có tín hiệu điều khiển.
Nhợc điểm: 1. Khó bảo dỡng.
2. Khó áp dụng cho các dòng khí đảo chiều. 3. Lực tác động đảo chiều lớn.
4. Dễ thất thoát khí khi thay đổi trạng thái.
Van đảo chiều trục quay:
62 1 2 3 Đuờng khí vào Đuờng khí ra Cửa cấp khí Góc làm việc Thân van Trục quay
Hình 2-29: Van đảo chiều kiểu trục quay.
Loại van đảo chiều kiểu trục quay có cấu tạo đơn giản, dễ vận hành, ổn định, nhng dễ bị ảnh hởng bởi bụi bẩn. Ngoài ra cấu tạo của van làm cản trở sự lu thông của dòng khí, gây tổn thất cho hệ thống.
Van đảo chiều có thể nhận tín hiệu điều khiển bằng tay, bằng tác động cơ học, bằng tác động khí nén hoặc bằng nam châm điện. Với quá trình điều khiển bằng tay, thờng lực tác dụng để điều khiển sẽ tác động trực tiếp lên trục trợt. Nếu lực tác dụng quá lớn có thể gây mòn trên các vị trí tiếp xúc làm tăng tổn thất và giảm hiệu quả làm việc của hệ thống. Bên cạnh đó cũng cần có các chốt an toàn để cố định vị trí van, tránh những va chạm ngẫu nhiên có thể làm thay đổi trạng thái làm việc của van. Đối với tín hiệu tác động cơ học, có thể phải tác động vào trục van thông qua một van phụ để khuyếch đại tín hiệu điều khiển. Khi điều khiển bằng khí nén, tín hiệu khí nén sẽ đợc cung cấp trực tiếp đến trục của van. Điều khiển bằng điện từ cũng thờng đợc sử dụng do có thể giao tiếp với bộ điều khiển có khả năng lập trình. Tín hiệu tác động bằng tay: Tay gạt Bàn đạp Nút bấm Tín hiệu tác động cơ học: Lò xo
Cữ chặn bằng con lăn tác động một chiều Tín hiệu tác động điện từ:
63
Nam châm điện
ống dây hai cuộn tác dụng ngợc chiều Tín hiệu tác động khí nén: Trực tiếp bàng tràn áp Trực tiếp bàng tràn áp Gián tiếp bằng cấp áp Gián tiếp bằng tràn áp Tín hiệu tác động hỗn hợp:
ống dây và van điều khiển
ống dây hoặc van điều khiển
ống dây hoặc van điều khiển bằng tay có lò xo tự hồi
Van đảo chiều cũng có thể phân loại qua số cửa và số vị trí. Trong thực tế thờng gặp các loại van đảo chiều sau:
Loại van Ký hiệu
Van đảo chiều 2/2 Van đảo chiều 3/2
64
Van đảo chiều 3/3 Van đảo chiều 4/2 Van đảo chiều 4/3 Van đảo chiều 5/2 Van đảo chiều 5/3
Đối với van đảo chiều dùng con trợt, trong quá trình làm việc, các cửa cấp khí nén vào và thải khí nén ra khỏi van không thay đổi. Do con trợt trong van thay đổi vị trí sẽ thay đổi chức năng của các cửa van nối với cơ cấu chấp hành làm thay đổi hoạt động của cơ cấu chấp hành.
b) Van tiết lu:
Van tiết lu thay đổi lu lợng dòng khí, qua đó thay đổi vận tốc cơ cấu chấp hành.
Vít điều chỉnh
Các ký hiệu van tiết lu
Van tiết lu có tiết diện không đổi
65
Van tiết lu điều chỉnh đợc, tác động bất kỳ
Van tiết lu điều chỉnh đợc, tác động cơ học chống lại lò xo tự hồi.