[发明专利]一种精密平衡气缸供气系统

说明书

本发明公开了一种精密平衡气缸供气系统。该系统包括平衡气缸、缓冲罐、气源，所述气源与缓冲罐之间串接有压力调节器、止回阀、第一压力开关，所述缓冲罐与平衡气缸之间的气路中串接有精密调压阀、第二压力开关，所述精密调压阀与平衡气缸之间的气路分出一条排气支路，该排气支路上设有第二排气阀。本发明所述的系统通过精密调压阀维持平衡气缸压力稳定，通过排气阀排入大气的气量远大于气缸以最快速度运动时的最大耗气量,有效抑制系统由于平衡气缸运动状态改变(包括启动、停止、加减速以及换向)而引起的供气系统压力波动和冲击，保持平衡气缸压力稳定，同时消除压力跟踪响应迟滞现象，提高平衡气缸的平衡精度，改善了平衡气缸的压力响应特性。提高了被平衡直线运动组件的控制性能，提高了其运动精度。

技术领域

本发明涉及精密机床领域，具体地说是一种抑制压力波动的精密平衡气缸供气系统。

背景技术

在超精密加工机床中，机床的垂直布置直线运动导轨组件需要实现高精度运动控制，因而需要对其自身重量进行精确、稳定的平衡支撑，而这类组件重量支撑平衡方面往往使用精密平衡气缸来实现。

使用气动和油压的方式进行重力平衡，它存在着一定的难点：首先，常用人工调节、经验判断的方式调节气压和油压，需要不断地试调并且调整的结果需要通过经验判定，平衡效果的一致性差，对人员的依赖性强，效率低，准确性差。另外，由于机床垂直直线运动导轨组件的运动状态变化，造成平衡气缸平衡状态波动，影响直线运动导轨组件的运动控制。针对这一问题，已有各种各样的专用气压回路设计用以实现平衡气缸的压力控制。

精密平衡气缸的供气回路中，由于被平衡组件的动态运动包括启动停止、加速减速和换向，使得气路系统消耗的气量发生变化，导致平衡气缸的压力产生波动和冲击，从而影响气缸平衡精度，给控制系统带来不利影响，也就影响加工精度。

发明内容

本发明的目的就是解决以上技术中存在的问题，并为此提供一种抑制压力波动的精密平衡气缸供气系统。

为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种精密平衡气缸供气系统，包括：平衡气缸、缓冲罐、气源，其特征在于，所述气源与缓冲罐之间串接有压力调节器、止回阀、第一压力开关，所述缓冲罐与平衡气缸之间的气路中串接有精密调压阀、第二压力开关，所述精密调压阀与平衡气缸之间的气路分出一条排气支路，该排气支路上设有第二排气阀。

作为优选，上述压力调节器与第一压力开关之间还串接有第一排气阀、压力表。

作为优选，上述缓冲罐底部设有排水阀，缓冲罐顶部设有安全阀。

作为优选，上述第二排气阀还连有消音器。

一种精密平衡气缸供气方法，其特征在于采用权利要求1所述平衡气缸供气系统进行供气，所述排气支路控制由排气阀排入大气的气量与平衡气缸最大运动速度时的用气量配比不小于9:1；即平衡气缸耗气量最大Qmax占缓冲罐总供气量的10％以下，排气阀排入大气的气量占缓冲罐总供气量的90％以上。

采用上述技术方案后，本发明所述的系统通过由平衡气缸、消音器、第二排气阀、第二压力开关、精密调压阀组成的的精密调压控制系统来实现抑制压力波动的目的，通过精密调压阀维持平衡气缸压力稳定，通过排气阀排入大气的气量远大于气缸以最快速度运动时的最大耗气量,有效抑制系统由于平衡气缸运动状态改变(包括启动、停止、加减速以及换向)而引起的供气系统压力波动和冲击，保持平衡气缸压力稳定，同时消除压力跟踪响应迟滞现象，提高平衡气缸的平衡精度，改善了平衡气缸的压力响应特性。提高了被平衡直线运动组件的控制性能，提高了其运动精度。

附图说明

图1示出了本发明一种精密平衡气缸供气系统的结构原理图。

图中附图标记如下：