行程可讀氣缸四倍頻細分辨向控制單元裝置的製作方法
2023-04-25 23:09:01
專利名稱：行程可讀氣缸四倍頻細分辨向控制單元裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種涉及汽車、醫療、服務、水下、工業等領域使用的基於現場可編程門陣列的SMC CEl氣缸四倍頻細分辨向控制單元裝置。
背景技術：
日本SMC公司是目前世界上最大的氣動元器件生產廠家，其生產的CEl系列氣缸一行程可讀氣缸是自帶磁滯伸縮位移傳感器的數字式氣缸，結構小巧，為模塊化氣動伺服系統設計提供了良好的基礎，在汽車、醫療、服務、水下、工業等領域得到了廣泛應用。對於氣動伺服系統，執行元件一氣缸輸出信號的解析度對系統的定位精度和位移跟蹤精度起著決定性作用。SMC公司的CEl系列數字式氣缸位移傳感器輸出信號的解析度僅為O. Imm,·有時滿足不了高精度氣動伺服系統控制精度的要求。因此，研製出一種價格便宜、工作可靠的控制單元，提高數字式氣缸位移輸出信號解析度，對實現氣動伺服系統高精度控制具有普遍的實用價值。如果能實現控制單元和數字式氣缸配套銷售，CEl系列數字式氣缸將具有更大的市場競爭力。發明內容本實用新型的目的是製作一種基於現場可編程門陣列的行程可讀氣缸四倍頻細分辨向控制單元裝置，針對日本SMC公司生產的CEl系列自帶磁滯伸縮位移傳感器的數字式氣缸，基於現場可編程門陣列研製一種控制單元，實現氣缸位移輸出信號解析度從O. Imm提高到O. 025_。上述的目的通過以下的技術方案實現一種行程可讀氣缸四倍頻細分辨向控制單元裝置，其組成包括行程可讀數字式氣缸，所述的氣缸內附加位移傳感器，所述的位移傳感器連接信號採集電路，所述的信號採集電路連接位移傳感器電源和開關；所述的信號採集電路連接現場可編程門陣列的控制板的I/o輸入輸出接口，所述的控制板連接電源及開關；所述的開關連接所述的控制板的晶片，所述的晶片連接LED燈，所述的晶片連接航空插頭。有益效果I.本實用新型能夠對SMC公司生產的CEl系列自帶磁滯伸縮位移傳感器的數字式氣缸的位移輸出信號解析度提高四倍，精度高。2.本實用新型實現了氣缸在變速運動下的精確倍頻，是鎖相環等常規手段無法實現的。3.本實用新型可構成氣動伺服閉環控制系統，形成氣缸位移的反饋，從而精確控制氣缸位移。
附圖I是本產品的結構示意圖。附圖2是附圖I中位移傳感器電源接口的電路圖。附圖3是附圖I中現場可編程門陣列控制板電源的電路圖。附圖4是附圖I中信號採集電路的電路圖。[0018]附圖5是附圖I中現場可編程門陣列控制板開關的電路圖。附圖6是附圖I中LED燈的電路圖。
具體實施方式
實施例I :一種行程可讀氣缸四倍頻細分辨向控制單元裝置，具體說是一種基於現場可編程門陣列即日本SMC公司CEl氣缸四倍頻細分辨向控制單元裝置，其組成包括SMC CEl系列數字式氣缸I,所述的SMC CEl系列數字式氣缸內附加位移傳感器2，所述的位移傳感器連接信號採集電路4，所述的信號採集電路連接位移傳感器電源5和開關3 ;所述的信號採集電路連接現場可編程門陣列控制板I/O輸入輸出接口 6，所述的現場可編程門陣列控制板連接現場可編程門陣列控制板電源11，所述的現場可編程門陣列控制板連接現場可編程門陣列控制板開關10 ;所述的現場可編程門陣列控制板開關連接現場可編程門陣列控制板晶片9，所述的現場可編程門陣列控制板晶片連接LED燈7，所述的現場可編程門陣列控制板晶片連接航空插頭8。實施例2 根據實施例I所述的基於現場可編程門陣列的SMC CEl氣缸四倍頻細分辨向控制單元裝置，所述的位移傳感器電源包括DC24V電壓和AC220V電壓，所述的現場可編程門陣列控制板電源包括DC5V電壓和AC220V電壓，所述的AC220V電壓的交流電源連接電源線。實施例3 根據實施例I所述的基於現場可編程門陣列的SMC CEl氣缸四倍頻細分辨向控制單元裝置，位移傳感器主要用於檢測氣缸位移並將信號傳遞給信號採集電路；信號採集電路接收由位移傳感器發送的信號，發送給現場可編程門陣列控制板；現場可編程門陣列控制板通過AS數據下載接口下載的已經在上位機中編好的NOIS程序，對信號進行處理，同時相應LED燈發光，再由現場可編程門陣列控制板I/O輸入輸出接口輸出。實施例4 根據實施例I所述的基於現場可編程門陣列的SMC CEl氣缸四倍頻細分辨向控制單元裝置，氣缸移動時，接通位移傳感器電源，打開現場可編程門陣列控制板電源開關，此時對應LED燈發光，氣缸位移信號解析度提高四倍輸出。
權利要求1.一種行程可讀氣缸四倍頻細分辨向控制單元裝置，其組成包括行程可讀數字式氣缸，其特徵是所述的氣缸內附加位移傳感器，所述的位移傳感器連接信號採集電路，所述的信號採集電路連接位移傳感器電源和開關；所述的信號採集電路連接現場可編程門陣列的控制板的I/o輸入輸出接口，所述的控制板連接電源及開關；所述的開關連接所述的控制板的晶片，所述的晶片連接LED燈，所述的晶片連接航空插頭。
專利摘要行程可讀氣缸四倍頻細分辨向控制單元裝置。目前使用的SMCCE1系列數字式氣缸位移傳感器解析度低，有時滿足不了高精度氣動伺服系統控制精度的要求。本產品組成包括行程可讀數字式氣缸(1)，所述的氣缸內附加位移傳感器(2)，所述的位移傳感器連接信號採集電路(4)，所述的信號採集電路連接位移傳感器電源(5)和開關(3)；所述的信號採集電路連接現場可編程門陣列的控制板的I/O輸入輸出接口(6)，所述的控制板連接電源(11)以及開關(10)；所述的開關連接所述的控制板的晶片(9)，所述的晶片連接LED燈(7)，所述的晶片連接航空插頭(8)。本產品用於氣缸位移的精確控制。
文檔編號F15B15/28GK202748672SQ20122046767
公開日2013年2月20日 申請日期2012年9月14日 優先權日2012年6月7日
發明者吳博, 程寶潔, 劉穎 申請人:哈爾濱理工大學