微電子控制液壓高速平衡運動系統的製作方法

2023-10-22 14:18:27 2

專利名稱：微電子控制液壓高速平衡運動系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於エ業控制領域，尤其涉及一種應用於多個液壓執行器件(包括油缸、液壓馬達等)需協調配合且高速平衡運動的場合，特別是在設備製造裝配行業的可升降平臺的微電子控制液壓高速平衡運動系統。
背景技術：
在現代エ業，簡潔高效的設備越來越受到客戶的青睞；而要如何使得設備簡潔高效，在以往的經驗是在低動カ需求的小型設備儘量使用電氣，在高動カ需求的大型設備使用液壓。電氣在動作速度上有優勢，液壓在穩定性可靠性上有優勢；但這兩種方式都有ー個缺點，就是精度上不夠；那麼需要具有一定精度並要協調動作的設備就需採用絲杆系統，而絲杆系統的在效率和簡潔性上顯然不能與氣動和液壓系統相比。 發明內容本實用新型的目的是要提供一種即高效簡潔又有精度能協調工作的微電子控制液壓高速平衡運動系統。本實用新型實現上述目的的技術方案是，一種微電子控制液壓高速平衡運動系統，其創新點在幹包括微電子控制器、液壓控制系統、液壓執行器件和位置傳感器，所述液壓控制系統包括液壓比例閥放大模塊、液壓比例閥和液壓泵，所述微電子控制器與液壓控制系統的液壓比例閥放大模塊電連接，所述液壓控制系統控制液壓執行器件的動作，所述微電子控制器發出控制信號，經由液壓比例閥放大模塊轉變成比例閥控制模擬電信號後，輸出給液壓控制系統的液壓比例閥，比例閥控制模擬電信號控制液壓比例閥的位置，從而控制液壓執行器件中的液壓執行機構的壓力流量，使液壓執行機構在控制的運動狀態下運動，位置傳感器實時感應液壓執行器件的位置變化並將該位置變化傳送給微電子控制器。所述微電子控制器為MPU或MCU。所述液壓控制系統還包括液壓單向閥、順序閥、蓄能器、壓カ傳感器和溢流閥，所述液壓單向閥、順序閥和液壓比例閥至少有兩個，液壓單向閥、順序閥以及液壓比例閥依次通過管道連接，至少兩個液壓比例閥均與液壓泵連接，所述壓カ傳感器設置在液壓泵處，所述溢流閥通過管道與液壓比例閥相連通。還包括人機界面系統，所述人機界面系統與微電子控制器電連接。還包括操控器，所述液壓執行器件為自動液壓升降平臺，包括工作平臺和液壓執行機構，所述液壓執行機構包括第一液壓油缸、第二液壓油缸、第三液壓油缸、第四液壓油缸，所述位置傳感器包括第一位置傳感器、第二位置傳感器、第三位置傳感器和第四位置傳感器，操控器與微電子控制器電連接，微電子控制器得到操控器發出的控制命令，微電子控制器輸出相應的模擬電信號給液壓控制系統，所述液壓控制系統分別給第一液壓油缸、第ニ液壓油缸、第三液壓油缸、第四液壓油缸相應的壓力流量，第一位置傳感器、第二位置傳感器、第三位置傳感器和第四位置傳感器分別設置在第一液壓油缸、第二液壓油缸、第三液壓油缸、第四液壓油缸處，第一位置傳感器、第二位置傳感器、第三位置傳感器和第四位置傳感器分別將第一液壓油缸、第二液壓油缸、第三液壓油缸、第四液壓油缸的位置信號傳遞給微電子控制器。本實用新型基於含嵌入式系統的微電子控制系統為核心部件，通過液壓比例閥控制液壓油缸協同工作，採用數字位置傳感器反饋形成一個完整的控制鏈，從而達到各液壓油缸高速平衡運動，是集動態控制軟體、嵌入式微電子、電器控制及液壓系統之大成；所以具有液壓系統的簡潔高效和嵌入式微電子全反饋控制的準確和協調性。將本實用新型運用於設備，就能使設備即簡潔高效又協調一致。
圖I為本實用新型的原理框圖；圖2為本實用新型的液壓控制系統結構示意圖；圖3為本實用新型的液壓執行器件的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進ー步詳細描述。如圖I 2所示，ー種微電子控制液壓高速平衡運動系統，包括微電子控制器I、液壓控制系統2、液壓執行器件3和位置傳感器4，所述液壓控制系統2包括液壓比例閥放大模塊2-1、液壓比例閥2-2和液壓泵2-3，所述微電子控制器I與液壓控制系統2的液壓比例閥放大模塊2-1電連接，所述液壓控制系統2控制液壓執行器件3的動作，所述微電子控制器I發出控制信號，經由液壓比例閥放大模塊2-1轉變成比例閥控制模擬電信號後，輸出給液壓控制系統2的液壓比例閥2-2，比例閥控制模擬電信號控制液壓比例閥2-2的位置，從而控制液壓執行器件3中的液壓執行機構5的壓カ流量，使液壓執行機構5在控制的運動狀態下運動，位置傳感器4實時感應液壓執行器件3的位置變化並將該位置變化傳送給微電子控制器I。所述微電子控制器I為MPU或MCU。如圖2所示，所述液壓控制系統2還包括液壓單向閥2-4、順序閥2-5、蓄能器2_6、壓カ傳感器2-7和溢流閥2-8，所述液壓單向閥2-4、順序閥2-5和液壓比例閥2_2至少有兩個，液壓單向閥2-4、順序閥2-5以及液壓比例閥2-2依次通過管道連接，至少兩個液壓比例閥2-2均與液壓泵2-3連接，所述壓カ傳感器2-7設置在液壓泵2-3處，所述溢流閥2_8通過管道與液壓比例閥2-2相連通。如圖I所示，還包括人機界面系統6，所述人機界面系統6與微電子控制器I電連接。如圖3所示，還包括操控器3-12，所述液壓執行器件3為自動液壓升降平臺，包括工作平臺3-1和液壓執行機構5，所述液壓執行機構5包括第一液壓油缸5-2、第二液壓油缸5-4、第三液壓油缸5-6、第四液壓油缸5-8，所述位置傳感器4包括第一位置傳感器4_3、第二位置傳感器4-5、第三位置傳感器4-7和第四位置傳感器4-9，操控器3-12與微電子控制器I電連接，微電子控制器I得到操控器3-12發出的控制命令，微電子控制器I輸出相應的模擬電信號給液壓控制系統2,所述液壓控制系統2分別給第一液壓油缸5-2、第二液壓油缸5-4、第三液壓油缸5-6、第四液壓油缸5-8相應的壓力流量，第一位置傳感器4-3、第二位置傳感器4-5、第三位置傳感器4-7和第四位置傳感器4-9分別設置在第一液壓油缸5-2、第二液壓油缸5-4、第三液壓油缸5-6、第四液壓油缸5-8處，第一位置傳感器4-3、第二位置傳感器4-5、第三位置傳感器4-7和第四位置傳感器4-9分別將第一液壓油缸5-2、第ニ液壓油缸5-4、第三液壓油缸5-6、第四液壓油缸5-8的位置信號傳遞給微電子控制器I。本實用新型包括I)含嵌入式系統的微電子控制器1，用於系統的數字控制及反饋處理。2)由液壓比例閥2-2等組成的液壓控制系統2，用於系統對各油缸的壓力流量控制，使油缸按微電子控制器I的要求運動。3)液壓執行器件3 (包括油缸、液壓馬達等)，用於執行微電子控制器I的指令，按微電子控制器I指定的方式運動。4)數字位置傳感器4，隨時反饋油缸的運動位置，使微電子控制器I能及時準確知道油缸運動狀態並做出相應調整。5)人機界面系統6，使微電子控制器I能隨時得知操作人員的需求。本實用新型工作的時候，如圖I所示，首先由微電子控制器I的MPU (或MCU)發出控制信號，經由液壓比例閥放大模塊2-1轉變成比例閥控制模擬電信號後；輸出給液壓控制系統2的液壓比例閥2-2，模擬電信號控制液壓比例閥2-2的位置，從而控制進出液壓執行機構5的壓カ流量，使液壓執行機構5在控制的運動狀態下運動；同時位置傳感器4實時感應液壓執行機構5的位置變化，並反饋給微電子控制器I的MPU(或MCU)。整個控制循環形成全反饋控制，保證控制的準確及穩定性，並且這樣的控制循環有多個，由嵌入式軟體系統協調控制保證整個系統運動狀態。如圖2所示，本實用新型液壓控制系統2及執行機構原理液壓泵輸出液壓油，經液壓比例閥控制，按規定壓カ流量流經液壓執行機構，實現系統要求的運動狀態。如圖3所示，下面結合自動液壓升降平臺進ー步說明工作平臺3-1是由第一液壓油缸5-2、第二液壓油缸5-4、第三液壓油缸5-6、第四液壓油缸5-8同時抬升的；操作人員只需操控手持式操控器3-12，微電子控制器I得到控制命令，輸出相應的模擬電信號給液壓控制系統2，液壓控制系統2分別給第一液壓油缸5-2、第二液壓油缸5-4、第三液壓油缸5-6、第四液壓油缸5-8相應的壓力流量，使第一液壓油缸5-2、第二液壓油缸5-4、第三液壓油缸5-6、第四液壓油缸5-8平穩地抬升(或下降)工作平臺3-1 ;當由於工作平臺3-1上受カ不均勻而使得第一液壓油缸5-2、第二液壓油缸5-4、第三液壓油缸5-6、第四液壓油缸5-8運動不一致時，第一位置傳感器4-3、第二位置傳感器4-5、第三位置傳感器4-7和第四位置傳感器4-9會及時將位置信號傳遞給微電子控制器I ;微電子控制器I通過運算會自動調整輸出的模擬電信號，液壓控制系統2得到調整後的模擬電信號，輸出調整後的壓カ 流量，第一液壓油缸5-2、第二液壓油缸5-4、第三液壓油缸5-6、第四液壓油缸5-8得到不同的壓カ流量控制而達到平衡運動，使得工作平臺3-1始終保持著平穩地抬升(或下降)。由於本實用新型結合了液壓系統、位置傳感器和含嵌入式系統的微電子控制器形成全反饋控制，使其既具有液壓的高效簡潔，又有數控的協調及一定精度的特點，因此本實用新型在現代設備中將會有廣泛的應用。
權利要求1.ー種微電子控制液壓高速平衡運動系統，其特徵在於包括微電子控制器(I)、液壓控制系統(2)、液壓執行器件(3)和位置傳感器(4)，所述液壓控制系統(2)包括液壓比例閥放大模塊(2-1)、液壓比例閥(2-2)和液壓泵(2-3)，所述微電子控制器⑴與液壓控制系統(2)的液壓比例閥放大模塊(2-1)電連接，所述液壓控制系統(2)控制液壓執行器件(3)的動作，所述微電子控制器⑴發出控制信號，經由液壓比例閥放大模塊(2-1)轉變成比例閥控制模擬電信號後，輸出給液壓控制系統⑵的液壓比例閥(2-2)，比例閥控制模擬電信號控制液壓比例閥(2-2)的位置，從而控制液壓執行器件(3)中的液壓執行機構(5)的壓カ流量，使液壓執行機構(5)在控制的運動狀態下運動，位置傳感器(4)實時感應液壓執行器件(3)的位置變化並將該位置變化傳送給微電子控制器(I)。
2.根據權利要求I所述的微電子控制液壓高速平衡運動系統，其特徵在於所述微電子控制器(I)為MPU或MCU。
3.根據權利要求I所述的微電子控制液壓高速平衡運動系統，其特徵在於所述液壓控制系統(2)還包括液壓單向閥(2-4)、順序閥(2-5)、蓄能器(2-6)、壓カ傳感器(2_7)和溢流閥(2-8)，所述液壓單向閥(2-4)、順序閥(2-5)和液壓比例閥(2-2)至少有兩個，液壓單向閥(2-4)、順序閥(2-5)以及液壓比例閥(2-2)依次通過管道連接，至少兩個液壓比例閥(2-2)均與液壓泵(2-3)連接，所述壓カ傳感器(2-7)設置在液壓泵(2-3)處，所述溢流閥(2-8)通過管道與液壓比例閥(2-2)相連通。
4.根據權利要求I所述的微電子控制液壓高速平衡運動系統，其特徵在於還包括人機界面系統出)，所述人機界面系統出)與微電子控制器(I)電連接。
5.根據權利要求I所述的微電子控制液壓高速平衡運動系統，其特徵在於還包括操控器(3-12)，所述液壓執行器件(3)為自動液壓升降平臺，包括工作平臺(3-1)和液壓執行機構(5)，所述液壓執行機構(5)包括第一液壓油缸(5-2)、第二液壓油缸(5-4)、第三液壓油缸(5-6)、第四液壓油缸(5-8)，所述位置傳感器(4)包括第一位置傳感器(4-3)、第二位置傳感器(4-5)、第三位置傳感器(4-7)和第四位置傳感器(4-9)，操控器(3-12)與微電子控制器(I)電連接，微電子控制器(I)得到操控器(3-12)發出的控制命令，微電子控制器(I)輸出相應的模擬電信號給液壓控制系統(2)，所述液壓控制系統(2)分別給第一液壓油缸(5-2)、第二液壓油缸(5-4)、第三液壓油缸(5-6)、第四液壓油缸(5-8)相應的壓力流量，第一位置傳感器(4-3)、第二位置傳感器(4-5)、第三位置傳感器(4-7)和第四位置傳感器(4-9)分別設置在第一液壓油缸(5-2)、第二液壓油缸(5-4)、第三液壓油缸(5-6)、第四液壓油缸(5-8)處，第一位置傳感器(4-3)、第二位置傳感器(4-5)、第三位置傳感器(4-7)和第四位置傳感器(4-9)分別將第一液壓油缸(5-2)、第二液壓油缸(5-4)、第三液壓油缸(5-6)、第四液壓油缸(5-8)的位置信號傳遞給微電子控制器(I)。
專利摘要本實用新型公開了一種微電子控制液壓高速平衡運動系統，包括微電子控制器、液壓控制系統、液壓執行器件和位置傳感器，所述液壓控制系統包括液壓比例閥放大模塊、液壓比例閥和液壓泵，所述微電子控制器與液壓控制系統的液壓比例閥放大模塊電連接，所述液壓控制系統控制液壓執行器件的動作，所述微電子控制器發出控制信號，經由液壓比例閥放大模塊轉變成比例閥控制模擬電信號後，輸出給液壓控制系統的液壓比例閥，模擬電信號控制液壓比例閥的位置，從而控制液壓執行器件中的液壓執行機構的壓力流量，使液壓執行機構在控制的運動狀態下運動，位置傳感器實時感應液壓執行器件的位置變化並將該位置變化傳送給微電子控制器。本實用新型即高效簡潔又有精度能協調工作。
文檔編號F15B21/08GK202391873SQ20112055043
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者李筱俊, 潘龍亞, 鍾全亮 申請人:常州中晟智能科技有限公司