專利名稱：機(jī)床液壓系統(tǒng)電氣控制模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電氣控制裝置，特別是控制液壓機(jī)床液壓系統(tǒng)的電氣控制模塊。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的液壓機(jī)床電氣控制系統(tǒng)，大多采用繼電路配線結(jié)構(gòu)方式，這種方式設(shè)計(jì)制作簡單，成本低，抗干擾性好，但存在的不足是，結(jié)構(gòu)笨重，繼電器工作振動和噪聲較大，特別是繼電器觸點(diǎn)長期不斷地遭受釋放負(fù)載高壓火花的電蝕氧化與侵蝕，導(dǎo)致其電壽命遠(yuǎn)小于其機(jī)械壽命，過多的拆裝接線端頭使系統(tǒng)工作可靠性降低，故障率增大；另一種采用PLC可編程控制器控制方式，其可靠性顯著高于繼電器控制方式，但其不足之處是，其可編程特性并不適應(yīng)于機(jī)床操作邏輯控制的相對固定性，并且PLC對功率負(fù)載驅(qū)動多采用小型繼電器當(dāng)作執(zhí)行元件，用戶往往直接用來驅(qū)動電磁閥功率負(fù)載，常發(fā)生PLC觸點(diǎn)燒毀現(xiàn)象，并且應(yīng)用成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是，提供一種能夠克服上述繼電器控制方式和可編程控制器控制方式存在不足的機(jī)床液壓系統(tǒng)電氣控制模塊，該模塊具有工作可靠性高，壽命長，無振動和噪聲，抗干擾，體積小，成本低的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，本模塊設(shè)置有殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有電路板，電路板上設(shè)置有控制電路，該控制電路由微繼電器觸點(diǎn)邏輯控制電路和晶體管開關(guān)電路組成，微繼電器觸點(diǎn)邏輯控制電路中設(shè)置有電源濾波穩(wěn)壓電路，由二極級管構(gòu)成的信號隔離器和由電容器構(gòu)成的信號延時(shí)器。在上述電路結(jié)構(gòu)中，高品質(zhì)的微型繼電器用以完成微弱邏輯控制信號的控制，工作安全可靠，工作性能優(yōu)良，濾波穩(wěn)壓電路能夠優(yōu)化邏輯控制電路供電電源性能，消除較復(fù)雜邏輯控制及電磁閥負(fù)載通電瞬間可能出現(xiàn)的邏輯動作紊亂。二極管信號隔離器和電容器信號延時(shí)器用以消除由于微繼電器觸點(diǎn)并串聯(lián)及操作容錯設(shè)計(jì)而無法實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)準(zhǔn)確動作要求的邏輯競爭現(xiàn)象。晶體管開關(guān)電路將來自微繼電器觸點(diǎn)邏輯控制電路的微弱邏輯控制信號進(jìn)行高倍放大后驅(qū)動功率負(fù)載，解決了現(xiàn)有技術(shù)功率負(fù)載控制過程中繼電器觸點(diǎn)火花電蝕氧化對系統(tǒng)工作可靠性及使用壽命形成最大破壞的問題。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，體積小，高可靠性，壽命長，無噪聲，低功耗，無沖擊振動，無觸點(diǎn)火花，不怕干擾，工作運(yùn)行平穩(wěn)，便于維護(hù)，使用方便，成本低。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


附圖為本實(shí)用新型由微繼電器觸點(diǎn)邏輯控制電路和晶體管開關(guān)電路組成的控制電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)附圖，本實(shí)用新型的微繼電器觸點(diǎn)邏輯控制電路采用了傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制電路結(jié)構(gòu)，電路中每一個微繼電器均視為傳統(tǒng)繼電路結(jié)構(gòu)的一對觸點(diǎn)，在多只微繼電器線圈并接時(shí)，則構(gòu)成任意個常開常閉觸點(diǎn)的等效繼電器，使用靈活方便。本電路中，交流27V電源經(jīng)4-Dz橋式整流后獲得的電流波紋較大，經(jīng)由DR、C4、C5、R、W、Q5、C6、RV構(gòu)成的濾波穩(wěn)壓路的濾波穩(wěn)壓后獲得穩(wěn)定24V電壓，該電壓保證了復(fù)雜邏輯控制或電磁閥負(fù)載通電瞬間，模塊系統(tǒng)邏輯動作的準(zhǔn)確性。其DR起到與電磁閥電源隔離的作用。為了消除微繼電器觸點(diǎn)邏輯競爭現(xiàn)象，通過二極管D5將繼電器KT·1，KT·2由電路12接點(diǎn)單向分離后與電容C1，C2延時(shí)器并接，當(dāng)12接點(diǎn)斷電時(shí)，相對于繼電器KA2觸點(diǎn)，KT·1，KT·2觸點(diǎn)就會延時(shí)斷電。該電路結(jié)構(gòu)與作用與連接于電路21接點(diǎn)處由D9、C3、KT1構(gòu)成的電路相同?？赏耆龁未渭斑B續(xù)功能操作引起的相關(guān)繼電器觸點(diǎn)邏輯競爭現(xiàn)象。二極管D12，D1-D4，D6-D11起到各自所需的單向控制回路隔離作用。本實(shí)用新型各微繼電器線圈上并聯(lián)有二極管，即圖中D13-D23，作用是消除各繼電器線圈產(chǎn)生的微火花，以確保操作容錯性和工作穩(wěn)定可靠，簡化了電路設(shè)計(jì)，延長了繼電器使用電壽命。本實(shí)用新型設(shè)置有6路結(jié)構(gòu)相同的晶體管開關(guān)電路，其輸入為IN·1-IN·6，輸出為OUT·1-OUT·6，每一路的輸出控制一個液壓電磁閥(電磁閥YV1-YV6)，該開關(guān)電路由電阻R1，微繼電器JK，晶體管Q1和Q2組成，當(dāng)來自邏輯控制電路的信號使晶體管開關(guān)輸入繼電器JK閉合工作時(shí)，24V觸發(fā)電壓經(jīng)R1使Q1導(dǎo)通并Q2飽和導(dǎo)通工作，由Q2直接驅(qū)動電磁閥負(fù)載YV。為保證晶體管開關(guān)電路的工作可靠性，在該電路中設(shè)置了晶體管開關(guān)過載保護(hù)電路，其由電位器W，電阻R2，R3，R4，R5，電容C9，晶體管Q3和Q4構(gòu)成。當(dāng)邏輯控制使對應(yīng)晶體管開關(guān)輸入繼電器JK閉合，由24V觸發(fā)電壓經(jīng)W，R2為Q4提供一個限流設(shè)定值，由于Q4基極接點(diǎn)處C9的延時(shí)作用，使該電路處于截止?fàn)顟B(tài)。只有當(dāng)晶體管開關(guān)Q2發(fā)射極與集電極管壓降隨負(fù)荷電流變化超過設(shè)定允許值時(shí)，Q4導(dǎo)通進(jìn)入放大工作狀態(tài)，并使Q3導(dǎo)通，使Q1和Q2截止，起到保護(hù)作用。在排除負(fù)載故障后，該保護(hù)電路尚繼續(xù)工作，只有當(dāng)輸入觸發(fā)信號脫開一次，晶體管開關(guān)則自動恢復(fù)工作，這樣可避免因機(jī)床非法操作導(dǎo)致發(fā)生意外。為了方便相關(guān)延時(shí)操作需要，本實(shí)用新型設(shè)置了KTY，KTB，KTW和KTO4個結(jié)構(gòu)相同的時(shí)間電路，其KTY為返程泄壓輔助延時(shí)調(diào)節(jié)，KTB為保壓時(shí)間調(diào)節(jié)，KTW為上限位滑塊停留時(shí)間調(diào)節(jié)，KTO為可改變(滑塊下行或返程)泄壓緩沖延時(shí)調(diào)節(jié)。該時(shí)間電路主要由信號輸入繼電器INJ，信號輸出繼電器KTJ，RC時(shí)間設(shè)定及晶體管開關(guān)組成。
本實(shí)用新型設(shè)置了40個接線端子，圖中括號內(nèi)數(shù)字為端子號，能夠方便地與機(jī)床操作按鈕，限位開關(guān)，工作選擇開關(guān)，液壓電磁閥與電源相聯(lián)接。
下面將本實(shí)用新型在機(jī)床操作控制中的工作情況說明如下
點(diǎn)動操作將工作狀態(tài)選擇開關(guān)SA置于點(diǎn)動操作，由SA.1-1連通電路號0-2，經(jīng)二極管D12為腳踏開關(guān)或按鈕SE1提供單向點(diǎn)動上操作電源，一路經(jīng)二極管D1為腳踏開關(guān)SE2提供單向點(diǎn)動下操作電源，由于D1，D12，單向隔離作用，可確保SE1，SE2同時(shí)誤操作不會引起系統(tǒng)邏輯控制功能紊亂現(xiàn)象。另一路經(jīng)二極管D6，D7，使微繼電器SA.1，SA.2，SA.3吸合，分別斷開電路號F-15，F(xiàn)-19，8-16，以切斷單次操作功能的相關(guān)邏輯控制回路。當(dāng)SE1操作閉合，控制電源經(jīng)開關(guān)SQ1，2-1上限位常閉，繼電器KA2，1，常閉互鎖，使返程控制繼電器KA1吸合，KA1由7只微繼電器KA1，1-KA1，7構(gòu)成，此時(shí)KA1，6，KA1，7，繼電器KT.2常閉經(jīng)邏輯功能跳線A，V，C，D，E，S的設(shè)置來控制晶體管開關(guān)對應(yīng)滑塊返程所需要的液壓電磁閥工作通斷時(shí)序。根據(jù)用戶液壓系統(tǒng)不同，所控制電磁閥動作設(shè)計(jì)為可改變的組合方式，模塊具有一定的適應(yīng)性及通用性。SE1閉合，機(jī)床滑塊便向上運(yùn)動，SE1脫開，滑塊停止，SE1閉合不脫開，滑塊直到上限位開關(guān)SQ1，2-1斷開時(shí)，滑塊停止當(dāng)前運(yùn)動。當(dāng)踩下SE2，控制電源經(jīng)二極管D1，SE2，下限位開關(guān)SQ2，2-1，繼電器KTY.1、KA3.1、KA1.1，二極管D5，使繼電器KA2、KT·1、KT·2吸合，KA2由KA2，1-KA2，3三只微繼電器構(gòu)成。繼電器KA2，2、KA2，3、KTB，3、KTO，1經(jīng)跳線P，B，D，E，S，L，H，R，組合設(shè)置控制晶體管開關(guān)輸入所對應(yīng)的滑塊下行液壓電磁閥工作通斷時(shí)序。SQ2，2-1短接時(shí)，SQ2用于慢速切換功能，當(dāng)滑塊碰到SQ2且SE2不脫開情況下，會因SQ2，2-2閉合，使時(shí)間電路KTB，KTY到達(dá)設(shè)定延時(shí)時(shí)間后，才能停止滑塊下行運(yùn)動。此時(shí)因滑塊已壓在定位機(jī)械擋塊(保壓狀態(tài))上而不會繼續(xù)下行。
單次操作將工作狀態(tài)選擇開關(guān)SA置于單次操作，由SA.2-2，SA，1，SA，2，SA，3，分別接通電路號2-7，F(xiàn)-15，F(xiàn)-19，8-16，并由二極管D1，D2阻斷點(diǎn)動與連接控制通路，此時(shí)如果滑塊停留在上限位以下的某個位置，控制電源經(jīng)腳踏開關(guān)SE2常閉，SA.1，SQ1.2-1，KA2.1，使KA1通電吸合，滑塊將自動返回上限位停止，踩下SE2閉合，滑塊向下運(yùn)動，SE2脫開，滑塊自動返回上限位停止，當(dāng)一直踩下SE2不脫開，滑塊碰到SQ2，2-2經(jīng)KA 1.4常閉，二極管D9，使KT1及時(shí)間電路KTB工作，KTB.2無延時(shí)觸點(diǎn)閉合，電路號8-20自鎖，KT1.1閉合，電路號7-19為單次自動返程做好通電提前準(zhǔn)備，此時(shí)由于KA2.1已經(jīng)斷開KA1而不會使滑塊返程，當(dāng)達(dá)到設(shè)定延時(shí)保壓時(shí)間，KTB.1延時(shí)閉合使時(shí)間電路KTY開始工作，KTY時(shí)間控制主要用于不同系統(tǒng)的電磁閥泄壓時(shí)序控制，對不需要的系統(tǒng)可將KTY延時(shí)調(diào)零，KTY.1到設(shè)定時(shí)間斷開電路號9-10，使控制下行KA2斷電，KA2.1閉合，KA1通電KA1，3自鎖，電路號7-19使滑塊返程，同時(shí)KA1.2接通電路號16-17，使KA3吸合并自鎖，KA3.1斷開下行電路號10-11，滑塊碰到上限位SQ1.2-1返程結(jié)束，由于KA3斷開KA2下行通路并呈自鎖狀態(tài)，此時(shí)如不脫開SE2腳踏開關(guān)，機(jī)床滑塊便不能進(jìn)行下一次操作，脫開一次腳踏開關(guān)，可開始重復(fù)上次操作。
連續(xù)操作將工作狀態(tài)選擇開關(guān)SA置于連續(xù)操作，此時(shí)滑塊應(yīng)停止于上限位，由SA.3-3連通電路號2-23，經(jīng)二極管D8使SA.1，SA.3閉合并斷開電路號15-F，8-16單次控制通路，此時(shí)控制電源經(jīng)SQ1.2-2(已閉合)，KA1.5常閉使時(shí)間電路KTW工作，并由KTW.2無延時(shí)觸點(diǎn)自鎖電路號23-25，到達(dá)設(shè)定時(shí)間，KTW.1接通電路號18-8，為KA2下行通電做好準(zhǔn)備，此時(shí)由于電路號22-18處于斷開狀態(tài)，滑塊不能下行運(yùn)動，需踩下一次SE2腳踏開關(guān)，控制電源經(jīng)D2，SE2，D4，使KA4閉合并自鎖，滑塊即開始下行，當(dāng)滑塊碰到SQ2經(jīng)保壓延時(shí)結(jié)束后，滑塊開始自動返程，到上限位后，第二次上停延時(shí)重新開始，并周而復(fù)始不斷地重復(fù)循環(huán)運(yùn)行。SE2開關(guān)只需連續(xù)操作開始時(shí)踩下一次，停止連續(xù)操作可將工作狀態(tài)選擇開關(guān)置位于單次或點(diǎn)動操作。對于有慢速控制的機(jī)床，在點(diǎn)動，單次，連續(xù)運(yùn)行時(shí)，都會通過慢速開關(guān)SQ3，2-1或開關(guān)SQ2，2-1常閉或常開觸點(diǎn)(根據(jù)實(shí)際液壓系統(tǒng)決定)經(jīng)KA2.3控制晶體管開關(guān)所對應(yīng)的慢速電磁閥工作通斷以實(shí)現(xiàn)慢速控制功能。
權(quán)利要求1.一種機(jī)床液壓系統(tǒng)電氣控制模塊，設(shè)置有殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有電路板，電路板上設(shè)置有控制電路，其特征在于該控制電路由微繼電器觸點(diǎn)邏輯控制電路和晶體管開關(guān)電路組成，微繼電器觸點(diǎn)邏輯控制電路中設(shè)置有電源濾波穩(wěn)壓電路，由二極管構(gòu)成的信號隔離器和由電容器構(gòu)成的信號延時(shí)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床液壓系統(tǒng)電氣控制模塊，其特征在于所述的微繼電器觸點(diǎn)邏輯控制電路的微繼電器線圈上并聯(lián)有二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)床液壓系統(tǒng)電氣控制模塊，其特征在于所述的晶體管開關(guān)電路中設(shè)置有晶體管開關(guān)過載保護(hù)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)床液壓系統(tǒng)電氣控制模塊，其特征在于所述的微繼電器觸點(diǎn)邏輯控制電路設(shè)置有時(shí)間電路。
專利摘要一種機(jī)床液壓系統(tǒng)電氣控制模塊，設(shè)置有殼體，殼體內(nèi)電路板的控制電路由微繼電器觸點(diǎn)邏輯控制電路和晶體管開關(guān)電路組成，其邏輯控制電路中設(shè)置有電源濾波穩(wěn)壓電路，由二極管構(gòu)成的信號隔離器和由電容器構(gòu)成的信號延時(shí)器。本實(shí)用新型通過微繼電器實(shí)現(xiàn)了邏輯控制的弱信號控制，通過晶體管開關(guān)實(shí)現(xiàn)了機(jī)床功率負(fù)載的無觸點(diǎn)控制，優(yōu)點(diǎn)是，體積小，高可靠性，工作壽命長，無噪聲，低功耗，無沖擊振動，無觸點(diǎn)火花，抗干擾，運(yùn)行平穩(wěn)，便于維護(hù)，使用方便，成本低。本實(shí)用新型可廣泛用于液壓彎板機(jī)、剪板機(jī)和壓力機(jī)及其它液壓機(jī)的電氣控制。
文檔編號B23Q5/00GK2723109SQ200420077309
公開日2005年9月7日 申請日期2004年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月20日
發(fā)明者陳萬敏 申請人:陳萬敏