本實用新型涉及一種對工件物品位置進行精確定位的液壓傳動控制技術，尤其是涉及一種對直線運動工件、物品進行精確定位和重復定位的裝置。

背景技術：

目前我國的經濟體質改革已經達到一定程度，現(xiàn)在正處于社會轉型、產業(yè)升級的重要時期。當前勞動力成本升高、生產效率低的問題已嚴重制約了實體產業(yè)的發(fā)展，而生產過程的自動化可以大大的提高生產效率。

在自動化生產過程中，對工件、物品的精確定位、重復定位直接關系到產品的質量、生產效率，關系到生產的可持續(xù)進行。自動化生產線對工件、物品的精確定位要求相當普遍，且精度要求比較高，有的要求在0.1mm以內，有的精度0.1mm-2mm就能滿足使用要求。對于高于在0.1mm以內高精度的定位要求，需要使用伺服控制才能滿足定位精確度要求。

伺服控制大體分為兩種方式：一種伺服電機驅動渦輪蝸桿的開環(huán)控制，一種是利用位移傳感器檢測油缸活塞桿運行距離、通過伺服閥控制油缸運行速度、運行距離的閉環(huán)控制。伺服電機驅動渦輪蝸桿的開環(huán)控制存在機械磨損，特別是在控制重量大、上、下運行使用時，磨損情況特別嚴重，導致精度短時間內大幅降低，無法滿足要求，現(xiàn)在的解決辦法是定期成套更換，造成后期的保養(yǎng)成本增加、維護工期長。利用位移傳感器檢測油缸活塞桿運行距離、通過伺服閥控制油缸運行的閉環(huán)控制存在著元件采購成本很高，液壓系統(tǒng)制作要求、使用環(huán)境要求苛刻、使用維修技能要求高等缺點。滿足同樣定位精度伺服控制系統(tǒng)，利用位移傳感器檢測油缸活塞桿運行距離、通過伺服閥控制油缸運行的閉環(huán)控制比伺服電機驅動渦輪蝸桿的開環(huán)控制成本高出2.5倍以上。

生產實際中，在2mm至0.1mm范圍內的定位精度要求相當普遍，概率很高。而要求在這個精度范圍內的精確定位、重復定位辦法，目前依舊采用伺服控制：在使用頻率不高的使用場合，一般選用伺服電機驅動渦輪蝸桿的開環(huán)控制，雖能降低前期設備投入成本，但后期維護、保養(yǎng)、使用成本高；在使用頻率高的條件下，一般選用利用位移傳感器檢測油缸活塞桿運行距離、通過伺服閥控制油缸運行的閉環(huán)控制，雖然使用壽命長、定位精度能長期保證，但前期設備投入大，經濟效益差。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有技術不足，提出了一種直線移動工件、物品精確定位和重復定位裝置，利用普通液壓元件對在二維平面內直線移動的物品、工件等做精確位置定位。

本實用新型所采用的技術方案：

一種直線運動工件、物品精確定位和重復定位裝置，包括液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)（8）以及液壓減速裝置（3），所述液壓系統(tǒng)包括液壓油泵（1）、電磁換向閥（2）以及液壓油缸（5），所述定位裝置還包括位移檢測模塊（6）以及液控單向閥（4），位移檢測模塊實時檢測工件或物品的位移數據信息并送入控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)（8）控制連接液壓系統(tǒng)以及液壓減速裝置（3），所述液壓系統(tǒng)通過減速裝置（3）和液控單向閥（4）連接液壓油缸（5）。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型直線運動工件、物品精確定位、重復定位裝置，利用普通液壓油缸（使用常規(guī)的液壓元件，而不是使用成本很高的比例伺服控制）對在二維平面內、直線移動的物品、工件等做精確位置定位，不僅克服了伺服電機驅動渦輪蝸桿的開環(huán)控制系統(tǒng)使用磨損快、壽命短、后期維護成本高的缺陷，而且制造、使用、維護成本遠低于利用位移傳感器檢測油缸活塞桿運行距離、通過伺服閥控制油缸運行距離的閉環(huán)控制，產生可觀的經濟效益。

2、本實用新型直線運動工件、物品精確定位、重復定位裝置，具有結構簡單、低成本、無復雜精密液壓元件、壽命長、穩(wěn)定可靠、便于技術掌握及維修，使用范圍廣的特點，也可以使用總線方式控制數量眾多的設備進行位置的精確定位、重復定位。

附圖說明

圖1是本實用新型直線運動工件、物品精確定位、重復定位裝置的結構示意圖；

圖2是本實用新型定位裝置電磁單向閥工作原理圖；

圖3是本實用新型中使用的液壓減速裝置原理圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

實施例1

參見圖1，本發(fā)明直線運動工件、物品精確定位和重復定位裝置，包括液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)8以及液壓減速裝置3，所述液壓系統(tǒng)包括液壓油泵1、電磁換向閥2以及液壓油缸5，所述定位裝置還包括位移檢測模塊6以及液控單向閥4，位移檢測模塊6實時檢測工件或物品的位移數據信息并送入控制系統(tǒng)8；所述控制系統(tǒng)8控制連接液壓系統(tǒng)以及液壓減速裝置3，所述液壓系統(tǒng)通過液壓減速裝置3和液控單向閥4連接液壓油缸5。

實施例2

本實施例的直線運動工件、物品精確定位和重復定位裝置，與實施例1不同的是：參見圖3，液壓減速裝置3包含電磁單向閥15、雙向節(jié)流閥16，所述電磁單向閥15、雙向節(jié)流閥16并聯(lián)構成液壓減速裝置。

電磁單向閥型號可采用DHF08-227。如圖2所示，電磁單向閥的電磁線圈不通電時，液壓油流經電磁單向閥DHF08-227的B通路，P1到P2、P2到P1可以雙向導通，液壓油可以通過；當電磁單向閥DHF08-227電磁線圈通電時，電磁單向閥DHF08-227置于A通路，P1到P2、P2到P1雙向關閉，截斷液壓油經過電磁單向閥的B通路，液壓油不可以通過電磁單向閥。

液壓減速裝置工作原理如下：當電磁單向閥DHF08-227電磁線圈不通電，液壓油流經電磁單向閥DHF08-227的B通路、雙向節(jié)流閥LF8-00/4GN05，可以雙向全流速通過，液壓油缸5活塞桿高速運行；當電磁單向閥DHF08-227電磁線圈通電，電磁單向閥DHF08-227轉換到A路截斷液壓油流經電磁單向閥DHF08-227的通路，僅經雙向節(jié)流閥LF8-00/4GN05通過，減少液壓油缸5的供油量，降低液壓油缸5活塞桿的運行速度。

實施例3

參見圖1，本實施例的直線運動工件、物品精確定位和重復定位裝置，所述控制系統(tǒng)包括數據采集模塊、可控編程器或微處理器以及執(zhí)行單元；位移檢測模塊輸出工件或物品的位移數據信息并通過數據采集模塊送入可控編程器或微處理器，可控編程器或微處理器通過執(zhí)行單元控制連接液壓系統(tǒng)及減速裝置；所述位移檢測模塊采用模擬量位移傳感器或脈沖高速計數器。

可控編程器或微處理器將輸入的模擬量、高速脈沖進行分析、運算，將油缸活塞桿的運行距離時時和設定的定位點進行對比，根據對比結果，在工件、物品接近定位點前1mm-5mm范圍內控制減速裝置的動作，在工件、物品到達設定的定位點時，關閉液壓系統(tǒng)中的換向閥，停止油缸活塞桿的運行，同時鎖閉液控單向閥，鎖定工件、物品的停留位置。

實施例4

參見圖1，本實施例的直線運動工件、物品進行精確定位和重復定位裝置，液壓減速裝置3包含電磁單向閥15、雙向節(jié)流閥16；控制系統(tǒng)包含數據采集模塊7、可控編程器9、控制交流接觸器10的中間繼電器11、控制電磁換向閥2 a端電磁鐵線圈的中間繼電器13、控制電磁換向閥2 b端電磁線圈的中間繼電器14、控制電磁單向閥15電磁線圈的中間繼電器12、控制電機的交流接觸器10及其輔助電路。位移檢測模塊輸出信號通過數據采集模塊7接入可控編程器9，所述可控編程器9控制連接各中間繼電器。

液壓減速裝置是降低液壓系統(tǒng)介質流量的遠程可控裝置，用于降低液壓系統(tǒng)的介質流量。在接到可控編程器的指令時，開關減速裝置的電磁閥電源，減少液壓油的通過量，降低油缸活塞桿的運行速度。

液壓減速裝置品種很多，型號千變萬化?？梢允褂秒姶耪{速閥、電磁減速閥、電磁節(jié)流閥或電磁流量控制閥等，生產廠家不一樣，名稱和型號也不一樣。

實施例5

如圖1所示，本實用新型控制系統(tǒng)中的可控編程器CPU 224XP 6ES7 214-2BD23-OXB8西門子PLC通過中間繼電器JQX-13F(D)/006-2Z6導通交流接觸器CJ20-25、啟動液壓油泵CBW-F210-AFPR，同時通過中間繼電器JQX-13F(D)/006-2Z6使電磁換向閥4WE6J-60B/W220-50NZ4a端電磁線圈得電，電磁換向閥2置于左側位置，導通液壓油泵1、經電磁單向閥DHF08-227 B通路和雙向節(jié)流閥LF8-00/4GN05、液控單向閥Z2S6到液壓油缸5 A側的油路，推動液壓油缸5活塞桿帶動工件、物品向右高速運行，同時位移測量模塊6實時檢測物品的位移距離，通過數據采集模塊C2000-A2-5MX2800-AC1將實時位移數據送入西門子CPU 224XP 6ES7 214-2BD23-OXB8進行運算、比較，當工件或物品接近設定位置點1mm-5mm時，西門子CPU 224XP 6ES7 214-2BD23-OXB8通過中間繼電器JQX-13F(D)/006-2Z6導通電磁單向閥DHF08-227電磁線圈電路，電磁單向閥DHF08-227置于A通路，截斷液壓油經過電磁單向閥DHF08-227通路，僅流經雙向節(jié)流閥LF8-00/4GN05向液壓油缸1 A側供油，減少液壓油缸5 A側的供油量，降低液壓油缸5活塞桿帶動工件、物品的運行速度，以很低的速度向設定點運行，當工件或物品到達西門子CPU 224XP 6ES7 214-2BD23-OXB8內預設定位點時，西門子CPU 224XP 6ES7 214-2BD23-OXB8通過中間繼電器JQX-13F(D)/006-2Z6停止液壓油泵CBW-F210-AFPR 運行、同時斷開電磁換向閥4WE6J-60B/W220-50NZ4 a端電磁鐵線圈電路，電磁換向閥4WE6J-60B/W220-50NZ4置于中位，斷開液壓油向液壓油缸5 A端的通路，停止向液壓油缸5供油，工件或物品停止向右移動，并通過液控單向閥Z2S6將工件或物品鎖定在設置點。

控制系統(tǒng)通過電磁換向閥改變液壓油缸活塞桿的行進方向，使工件或物品正向運行或反方向運行。

本實用新型中所述的液壓系統(tǒng)包含油泵電機組、壓力溢流閥、電磁換向閥、調速閥、油箱、濾油器、過濾器、壓力表、液位計及其連接管路。其中電磁換向閥用于油缸的供油、并根據位置的不同改變油缸活塞桿的運行方向。根據可控編程器的指令，相應的電磁鐵通電，打開通往油缸相應一側的供油油路，高壓油推動油缸活塞桿以一定的方向帶動工件、物品的運行。當接到可控編程器的停止指令時，斷開電磁換向閥的電路，切斷油缸的供油，促使油缸的活塞桿停止運行。

本實用新型利用低成本的液壓裝置，通過控制液壓油缸活塞桿的直線往復運動，在油缸活塞桿運動中，不做限速，在工件、物品接近定位點前，通過電磁調速閥降低油缸活塞桿的運行速度，消除因液壓油管的膨脹收縮、控制系統(tǒng)的命令延時、液壓閥關閉的滯后、液壓油內少量空氣的彈性而造成的油缸活塞桿停止運行滯后，沖過定位點，而是在將液壓油缸活塞桿的運行速度降低到很低，慢慢地靠近定位點，到達定位點時，停止油缸活塞桿的運行，并通過液控單向閥鎖閉液壓油路，就能將油缸活塞桿固定在定位點。結構簡單，成本低，容易實現(xiàn)。