專利名稱：微電子控制液壓高速平衡運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于エ業(yè)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于多個(gè)液壓執(zhí)行器件(包括油缸、液壓馬達(dá)等)需協(xié)調(diào)配合且高速平衡運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，特別是在設(shè)備制造裝配行業(yè)的可升降平臺(tái)的微電子控制液壓高速平衡運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代エ業(yè)，簡(jiǎn)潔高效的設(shè)備越來越受到客戶的青睞；而要如何使得設(shè)備簡(jiǎn)潔高效，在以往的經(jīng)驗(yàn)是在低動(dòng)カ需求的小型設(shè)備盡量使用電氣，在高動(dòng)カ需求的大型設(shè)備使用液壓。電氣在動(dòng)作速度上有優(yōu)勢(shì)，液壓在穩(wěn)定性可靠性上有優(yōu)勢(shì)；但這兩種方式都有ー個(gè)缺點(diǎn)，就是精度上不夠；那么需要具有一定精度并要協(xié)調(diào)動(dòng)作的設(shè)備就需采用絲桿系統(tǒng)，而絲桿系統(tǒng)的在效率和簡(jiǎn)潔性上顯然不能與氣動(dòng)和液壓系統(tǒng)相比。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要提供一種即高效簡(jiǎn)潔又有精度能協(xié)調(diào)工作的微電子控制液壓高速平衡運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是，一種微電子控制液壓高速平衡運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，其創(chuàng)新點(diǎn)在干包括微電子控制器、液壓控制系統(tǒng)、液壓執(zhí)行器件和位置傳感器，所述液壓控制系統(tǒng)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(tǒng)的液壓比例閥放大模塊電連接，所述液壓控制系統(tǒng)控制液壓執(zhí)行器件的動(dòng)作，所述微電子控制器發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)由液壓比例閥放大模塊轉(zhuǎn)變成比例閥控制模擬電信號(hào)后，輸出給液壓控制系統(tǒng)的液壓比例閥，比例閥控制模擬電信號(hào)控制液壓比例閥的位置，從而控制液壓執(zhí)行器件中的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的壓力流量，使液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)在控制的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)，位置傳感器實(shí)時(shí)感應(yīng)液壓執(zhí)行器件的位置變化并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(tǒng)還包括液壓?jiǎn)蜗蜷y、順序閥、蓄能器、壓カ傳感器和溢流閥，所述液壓?jiǎn)蜗蜷y、順序閥和液壓比例閥至少有兩個(gè)，液壓?jiǎn)蜗蜷y、順序閥以及液壓比例閥依次通過管道連接，至少兩個(gè)液壓比例閥均與液壓泵連接，所述壓カ傳感器設(shè)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(jī)界面系統(tǒng)，所述人機(jī)界面系統(tǒng)與微電子控制器電連接。還包括操控器，所述液壓執(zhí)行器件為自動(dòng)液壓升降平臺(tái)，包括工作平臺(tái)和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(fā)出的控制命令，微電子控制器輸出相應(yīng)的模擬電信號(hào)給液壓控制系統(tǒng)，所述液壓控制系統(tǒng)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(yīng)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(shè)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(hào)傳遞給微電子控制器。本實(shí)用新型基于含嵌入式系統(tǒng)的微電子控制系統(tǒng)為核心部件，通過液壓比例閥控制液壓油缸協(xié)同工作，采用數(shù)字位置傳感器反饋形成一個(gè)完整的控制鏈，從而達(dá)到各液壓油缸高速平衡運(yùn)動(dòng)，是集動(dòng)態(tài)控制軟件、嵌入式微電子、電器控制及液壓系統(tǒng)之大成；所以具有液壓系統(tǒng)的簡(jiǎn)潔高效和嵌入式微電子全反饋控制的準(zhǔn)確和協(xié)調(diào)性。將本實(shí)用新型運(yùn)用于設(shè)備，就能使設(shè)備即簡(jiǎn)潔高效又協(xié)調(diào)一致。
圖I為本實(shí)用新型的原理框圖；圖2為本實(shí)用新型的液壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的液壓執(zhí)行器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步詳細(xì)描述。如圖I 2所示，ー種微電子控制液壓高速平衡運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，包括微電子控制器I、液壓控制系統(tǒng)2、液壓執(zhí)行器件3和位置傳感器4，所述液壓控制系統(tǒng)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(tǒng)2的液壓比例閥放大模塊2-1電連接，所述液壓控制系統(tǒng)2控制液壓執(zhí)行器件3的動(dòng)作，所述微電子控制器I發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)由液壓比例閥放大模塊2-1轉(zhuǎn)變成比例閥控制模擬電信號(hào)后，輸出給液壓控制系統(tǒng)2的液壓比例閥2-2，比例閥控制模擬電信號(hào)控制液壓比例閥2-2的位置，從而控制液壓執(zhí)行器件3中的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)5的壓カ流量，使液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)5在控制的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)，位置傳感器4實(shí)時(shí)感應(yīng)液壓執(zhí)行器件3的位置變化并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(tǒng)2還包括液壓?jiǎn)蜗蜷y2-4、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?jiǎn)蜗蜷y2-4、順序閥2-5和液壓比例閥2_2至少有兩個(gè)，液壓?jiǎn)蜗蜷y2-4、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(gè)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(shè)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(jī)界面系統(tǒng)6，所述人機(jī)界面系統(tǒng)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(zhí)行器件3為自動(dòng)液壓升降平臺(tái)，包括工作平臺(tái)3-1和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)5，所述液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(fā)出的控制命令，微電子控制器I輸出相應(yīng)的模擬電信號(hào)給液壓控制系統(tǒng)2,所述液壓控制系統(tǒng)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(yīng)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(shè)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(hào)傳遞給微電子控制器I。本實(shí)用新型包括I)含嵌入式系統(tǒng)的微電子控制器1，用于系統(tǒng)的數(shù)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(tǒng)2，用于系統(tǒng)對(duì)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(yùn)動(dòng)。3)液壓執(zhí)行器件3 (包括油缸、液壓馬達(dá)等)，用于執(zhí)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(yùn)動(dòng)。4)數(shù)字位置傳感器4，隨時(shí)反饋油缸的運(yùn)動(dòng)位置，使微電子控制器I能及時(shí)準(zhǔn)確知道油缸運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并做出相應(yīng)調(diào)整。5)人機(jī)界面系統(tǒng)6，使微電子控制器I能隨時(shí)得知操作人員的需求。本實(shí)用新型工作的時(shí)候，如圖I所示，首先由微電子控制器I的MPU (或MCU)發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)由液壓比例閥放大模塊2-1轉(zhuǎn)變成比例閥控制模擬電信號(hào)后；輸出給液壓控制系統(tǒng)2的液壓比例閥2-2，模擬電信號(hào)控制液壓比例閥2-2的位置，從而控制進(jìn)出液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)5的壓カ流量，使液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)5在控制的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)；同時(shí)位置傳感器4實(shí)時(shí)感應(yīng)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)5的位置變化，并反饋給微電子控制器I的MPU(或MCU)。整個(gè)控制循環(huán)形成全反饋控制，保證控制的準(zhǔn)確及穩(wěn)定性，并且這樣的控制循環(huán)有多個(gè)，由嵌入式軟件系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如圖2所示，本實(shí)用新型液壓控制系統(tǒng)2及執(zhí)行機(jī)構(gòu)原理液壓泵輸出液壓油，經(jīng)液壓比例閥控制，按規(guī)定壓カ流量流經(jīng)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如圖3所示，下面結(jié)合自動(dòng)液壓升降平臺(tái)進(jìn)ー步說明工作平臺(tái)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(shí)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(yīng)的模擬電信號(hào)給液壓控制系統(tǒng)2，液壓控制系統(tǒng)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(yīng)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(wěn)地抬升(或下降)工作平臺(tái)3-1 ;當(dāng)由于工作平臺(tái)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(yùn)動(dòng)不一致時(shí)，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(huì)及時(shí)將位置信號(hào)傳遞給微電子控制器I ;微電子控制器I通過運(yùn)算會(huì)自動(dòng)調(diào)整輸出的模擬電信號(hào)，液壓控制系統(tǒng)2得到調(diào)整后的模擬電信號(hào)，輸出調(diào)整后的壓カ 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(dá)到平衡運(yùn)動(dòng)，使得工作平臺(tái)3-1始終保持著平穩(wěn)地抬升(或下降)。由于本實(shí)用新型結(jié)合了液壓系統(tǒng)、位置傳感器和含嵌入式系統(tǒng)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(jiǎn)潔，又有數(shù)控的協(xié)調(diào)及一定精度的特點(diǎn)，因此本實(shí)用新型在現(xiàn)代設(shè)備中將會(huì)有廣泛的應(yīng)用。
權(quán)利要求1.ー種微電子控制液壓高速平衡運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于包括微電子控制器(I)、液壓控制系統(tǒng)(2)、液壓執(zhí)行器件(3)和位置傳感器(4)，所述液壓控制系統(tǒng)(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(tǒng)(2)的液壓比例閥放大模塊(2-1)電連接，所述液壓控制系統(tǒng)(2)控制液壓執(zhí)行器件(3)的動(dòng)作，所述微電子控制器⑴發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)由液壓比例閥放大模塊(2-1)轉(zhuǎn)變成比例閥控制模擬電信號(hào)后，輸出給液壓控制系統(tǒng)⑵的液壓比例閥(2-2)，比例閥控制模擬電信號(hào)控制液壓比例閥(2-2)的位置，從而控制液壓執(zhí)行器件(3)中的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)(5)的壓カ流量，使液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)(5)在控制的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)，位置傳感器(4)實(shí)時(shí)感應(yīng)液壓執(zhí)行器件(3)的位置變化并將該位置變化傳送給微電子控制器(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微電子控制液壓高速平衡運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述微電子控制器(I)為MPU或MCU。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微電子控制液壓高速平衡運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述液壓控制系統(tǒng)(2)還包括液壓?jiǎn)蜗蜷y(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?jiǎn)蜗蜷y(2-4)、順序閥(2-5)和液壓比例閥(2-2)至少有兩個(gè)，液壓?jiǎn)蜗蜷y(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(gè)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(shè)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(jù)權(quán)利要求I所述的微電子控制液壓高速平衡運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于還包括人機(jī)界面系統(tǒng)出)，所述人機(jī)界面系統(tǒng)出)與微電子控制器(I)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微電子控制液壓高速平衡運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于還包括操控器(3-12)，所述液壓執(zhí)行器件(3)為自動(dòng)液壓升降平臺(tái)，包括工作平臺(tái)(3-1)和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)(5)，所述液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)(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(fā)出的控制命令，微電子控制器(I)輸出相應(yīng)的模擬電信號(hào)給液壓控制系統(tǒng)(2)，所述液壓控制系統(tǒng)(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(yīng)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(shè)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(hào)傳遞給微電子控制器(I)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種微電子控制液壓高速平衡運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，包括微電子控制器、液壓控制系統(tǒng)、液壓執(zhí)行器件和位置傳感器，所述液壓控制系統(tǒng)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(tǒng)的液壓比例閥放大模塊電連接，所述液壓控制系統(tǒng)控制液壓執(zhí)行器件的動(dòng)作，所述微電子控制器發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)由液壓比例閥放大模塊轉(zhuǎn)變成比例閥控制模擬電信號(hào)后，輸出給液壓控制系統(tǒng)的液壓比例閥，模擬電信號(hào)控制液壓比例閥的位置，從而控制液壓執(zhí)行器件中的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的壓力流量，使液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)在控制的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)，位置傳感器實(shí)時(shí)感應(yīng)液壓執(zhí)行器件的位置變化并將該位置變化傳送給微電子控制器。本實(shí)用新型即高效簡(jiǎn)潔又有精度能協(xié)調(diào)工作。
文檔編號(hào)F15B21/08GK202391873SQ20112055043
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者李筱俊, 潘龍亞, 鐘全亮 申請(qǐng)人:常州中晟智能科技有限公司