氣動(dòng)平衡器是利用氣體動(dòng)力學(xué)原理,，實(shí)現(xiàn)物體的無重力狀態(tài)的機(jī)器，氣動(dòng)平衡器具有平衡物料重力的功能,。氣動(dòng)控制系統(tǒng)在氣源正常給氣的情況下,，氣控?fù)Q向閥處于接通狀態(tài)。當(dāng)空載起重時(shí),，氣體依次經(jīng)過氣源,、過濾器、匯流板到達(dá)空載平衡減壓閥,、梭動(dòng)閥,，最后到達(dá)執(zhí)行氣缸。執(zhí)行氣缸內(nèi)的氣體壓力通過空載平衡減壓閥控制,。與此同時(shí),，氣壓到達(dá)微型儲(chǔ)氣罐、彈簧復(fù)位式換向閥,、單向節(jié)流閥,。
國(guó)內(nèi)在提升設(shè)備、機(jī)械生產(chǎn)裝配場(chǎng)合主要使用行車,、電動(dòng)葫蘆等,，該類提升設(shè)備雖提升載荷大，但體積較大，工作效率低,，且電動(dòng)設(shè)備故障率較高,。在機(jī)械生產(chǎn)和裝配行業(yè)，特別是要求提升定位精度高的場(chǎng)合,，電動(dòng)設(shè)備一般滿足不了要求,。國(guó)內(nèi)的氣動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展迅速，氣動(dòng)平衡器的應(yīng)用也越來越廣泛,，實(shí)現(xiàn)了恒定物料的全程懸浮功能,，為我國(guó)裝配行業(yè)提供了便利條件。市場(chǎng)的氣動(dòng)平衡器有兩種：一種是在平衡控制方面采用空載平衡和負(fù)載平衡分開的控制方式,，重載平衡控制方式只針對(duì)恒定對(duì)象進(jìn)行全程懸浮平衡起重,，此類氣動(dòng)平衡器無法實(shí)現(xiàn)不同重量物體的全程懸浮提升；另一種是可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同重量物體進(jìn)行搬運(yùn)吊裝的氣動(dòng)平衡系統(tǒng),，但是無法實(shí)現(xiàn)對(duì)不同重量物體的全程懸浮效果 ,。
氣動(dòng)控制系統(tǒng)在氣源正常給氣的情況下，氣控?fù)Q向閥處于接通狀態(tài),。當(dāng)空載起重時(shí),，氣體依次經(jīng)過氣源、過濾器,、匯流板到達(dá)空載平衡減壓閥,、梭動(dòng)閥，最后到達(dá)執(zhí)行氣缸,。執(zhí)行氣缸內(nèi)的氣體壓力通過空載平衡減壓閥控制,。與此同時(shí)，氣壓到達(dá)微型儲(chǔ)氣罐,、彈簧復(fù)位式換向閥,、單向節(jié)流閥。單向節(jié)流閥具有一定的背壓作用,。此時(shí),，工作人員可全程上下拖動(dòng)夾具或者吸盤，并準(zhǔn)確停留在任意位置,。
當(dāng)負(fù)載起重時(shí),，按住按鈕,，彈簧復(fù)位式換向閥處于開啟狀態(tài),，則氣體依次通過氣源、過濾器,、匯流板,、彈簧復(fù)位式換向閥、精密減壓閥、單向節(jié)流閥,，最后到達(dá)微型儲(chǔ)氣罐和執(zhí)行氣缸,。此時(shí)微型儲(chǔ)氣罐與氣缸內(nèi)的壓力是呈線性上升的，同時(shí)氣體經(jīng)過單向節(jié)流閥后作用于先導(dǎo)式大流量精密減壓閥的先導(dǎo)閥,，將先導(dǎo)式大流量精密減壓閥的輸出壓力設(shè)置成與先導(dǎo)閥的控制壓力相等,，先導(dǎo)閥的控制壓力由儲(chǔ)氣罐決定。當(dāng)物體上升時(shí)松開按鈕,，彈簧復(fù)位換向閥關(guān)閉,，此時(shí)儲(chǔ)氣罐與執(zhí)行氣缸內(nèi)的壓力值與負(fù)載相平衡。儲(chǔ)氣罐具有一定的保壓功能,，當(dāng)移動(dòng)負(fù)載時(shí),，儲(chǔ)氣罐可以感知執(zhí)行氣缸內(nèi)的壓力變化，并及時(shí)地反饋給先導(dǎo)式大流量精密減壓閥的先導(dǎo)閥,，通過控制先導(dǎo)閥的壓力間接控制先導(dǎo)式大流量精密減壓閥的輸出壓力,。此時(shí)操作人員可以用微操作力實(shí)現(xiàn)物體全程的上下搬運(yùn)工作。
當(dāng)卸載負(fù)載時(shí),，按下彈簧式復(fù)位換向閥的按鈕,，此時(shí)，執(zhí)行氣缸和微型儲(chǔ)氣罐內(nèi)的高壓氣體會(huì)通過換向閥與排氣節(jié)流閥排到大氣中去,。排氣節(jié)流閥起到一定的緩沖作用,，避免快速放氣造成機(jī)械臂的快速下落。
為確保工作人員安全,，安裝氣控?fù)Q向閥,，當(dāng)氣源發(fā)生意外突然中斷或送氣不足造成氣壓急劇下降時(shí)，氣控?fù)Q向閥會(huì)及時(shí)關(guān)閉,。微型儲(chǔ)氣罐內(nèi)的保壓氣體會(huì)支持機(jī)械臂的緩慢下落,，以保護(hù)操作人員的人身安全
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全氣控負(fù)載控制器,，其主要目的是為了減輕操作人員體力和在嚴(yán)格無電的場(chǎng)合下使用,。壓力檢測(cè)是一個(gè)關(guān)鍵問題，在過去的一段時(shí)間里,，全氣控氣體壓力輸送,、平衡控制方面一般都需要配幾個(gè)減壓閥和換向閥來控制氣體壓力的輸出。氣體輸出壓力的單一造成了只能對(duì)單一恒定物重的物體進(jìn)行搬運(yùn),，給操作帶來了極大的不便,，不能有效地利用時(shí)間。設(shè)計(jì)的平衡控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同物體的重量檢測(cè)功能,，并根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果對(duì)先導(dǎo)型大流量精密減壓閥進(jìn)行實(shí)時(shí)操控,，從而對(duì)提升的負(fù)載進(jìn)行無級(jí)氣體壓力輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)負(fù)載壓力的平衡。
空載起重時(shí),，吸盤,、夾具、吊鉤等為氣動(dòng)平衡器的主要負(fù)載,，其重量是恒定的,，而空載平衡主要是針對(duì)恒定物體，通過力的計(jì)算得出氣缸內(nèi)應(yīng)該具有的壓力值,，并設(shè)置空載平衡減壓閥的輸出壓力,。本設(shè)計(jì)直接采用空載平衡減壓閥進(jìn)行壓力控制，以確保執(zhí)行氣缸內(nèi)的壓力為恒定值,，從而實(shí)現(xiàn)空載時(shí)操作人員使用微操作力就可以懸浮移動(dòng)夾具或吸盤,。
重載起重時(shí)，首先是對(duì)搬運(yùn)物體的重量進(jìn)行測(cè)量,。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,，在氣源與執(zhí)行氣缸之間設(shè)置了換向閥和精密減壓閥。通過換向閥的接通,，精密減壓閥工作使執(zhí)行氣缸與微型儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氣壓線性上升,。當(dāng)物體上升并停留在空中時(shí)，松開按鈕,，此時(shí)執(zhí)行氣缸與微型儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氣體壓力相等,。這時(shí)，該氣體壓力值達(dá)到了與搬運(yùn)物體相平衡的狀態(tài),。然后通過微型儲(chǔ)氣罐的氣體氣壓繼續(xù)控制先導(dǎo)型大流量精密減壓閥的工作,，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)所搬運(yùn)物體的懸浮搬運(yùn)。
為了確保操作人員的安全,，安裝了氣控?fù)Q向閥,，當(dāng)遇到突然斷氣或氣壓不足的情況時(shí)，氣控?fù)Q向閥會(huì)及時(shí)關(guān)閉并處于截止?fàn)顟B(tài),，機(jī)械臂會(huì)緩慢下降,，從而保證生產(chǎn)安全與操作人員的安全 。
