家具力學(xué)試驗機(jī)壓力控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種家具力學(xué)試驗機(jī)壓力控制系統(tǒng)，其包括氣缸、力量傳感器、換向電磁閥、電氣比例閥和控制器，工作時，控制器控制換向電磁閥的閥門方向，使氣缸進(jìn)行加壓或復(fù)位，控制器將力量傳感器測量到的壓力值與試驗預(yù)設(shè)的目標(biāo)壓力值進(jìn)行比較修整，分階段調(diào)整電氣比例閥的開度從而調(diào)節(jié)氣缸的輸出壓力。運(yùn)用本實用新型之后，可防止氣缸活塞桿的輸出力量過高或力量衰減，試驗效果好，精確度高。
【專利說明】家具力學(xué)試驗機(jī)壓力控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及家具力學(xué)試驗設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，是涉及一種家具力學(xué)試驗機(jī)壓力控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知的，家具需要進(jìn)行各種類的力學(xué)性能試驗，以期從試驗結(jié)果中獲知家具是否合格。家具力學(xué)性能試驗，是模擬家具受到一次性或重復(fù)性載荷的條件下所具有的強(qiáng)度和承受能力的試驗，根據(jù)家具產(chǎn)品在預(yù)定使用條件下的正常使用頻率，按加載大小和次數(shù)多少，采用家具受力試驗機(jī)對家具的力學(xué)性能進(jìn)行評定。
[0003]中國實用新型專利申請說明書CN102873908A公開了一種氣動壓力機(jī)壓力控制系統(tǒng)及方法，包括:位置傳感器，測量氣缸驅(qū)動部分的位置信息并傳輸至PLC程序控制器；壓力傳感器，用于檢測壓接體的內(nèi)壓信息并傳輸至PLC程序控制器；PLC程序控制器，對位置傳感器、壓力傳感器的信息進(jìn)行處理，與人機(jī)交互界面進(jìn)行通信，并輸出控制指令到電磁閥；電磁閥，用于執(zhí)行PLC程序控制器的控制指令，以調(diào)整氣動壓力機(jī)中氣缸的工作參數(shù)；人機(jī)交互界面，用于對氣動壓力機(jī)工作數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定及對壓接體的壓力進(jìn)行實時監(jiān)視，并將設(shè)定的數(shù)據(jù)信息輸入PLC程序控制器存儲，該控制系統(tǒng)及方法實現(xiàn)了氣缸對壓接體的壓力控制及壓力保持，但是其仍存在不足，如氣缸的控制缺點，在氣缸充氣至目標(biāo)壓力值的過程中，氣缸的活塞桿會出現(xiàn)輸出力量過高或力量衰減的現(xiàn)象，影響試驗效果。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種可防止氣缸活塞桿輸出力量過高或力量衰減的家具力學(xué)試驗機(jī)壓力控制系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的技術(shù)方案如下:一種家具力學(xué)試驗機(jī)壓力控制系統(tǒng)，其包括:
[0006]氣缸，用于對待測試的家具輸出壓力；
[0007]力量傳感器，用于測量氣缸對家具輸出的壓力值，并將測量到的壓力值傳輸至控制器；
[0008]換向電磁閥，所述換向電磁閥的一出口連接氣缸的加壓進(jìn)氣端，換向電磁閥的另一出口連接氣缸的復(fù)位進(jìn)氣端；
[0009]電氣比例閥，所述電氣比例閥的入口連接氣源，電氣比例閥的出口連接換向電磁閥的入口 ；
[0010]控制器，用于控制換向電磁閥的閥門方向，使氣缸進(jìn)行加壓或復(fù)位和將力量傳感器測量到的壓力值與試驗預(yù)設(shè)的目標(biāo)壓力值進(jìn)行比較修整，分階段調(diào)整電氣比例閥的開度從而調(diào)節(jié)氣缸的輸出壓力。
[0011]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，該系統(tǒng)還包括:
[0012]壓力平衡電磁閥，所述壓力平衡電磁閥的入口連接氣缸的加壓進(jìn)氣端，控制器控制壓力平衡電磁閥的開閉；
[0013]毛細(xì)管或阻尼器，所述毛細(xì)管或阻尼器的入口連接壓力平衡電磁閥的出口，用于將通過壓力平衡電磁閥的氣體排出。
[0014]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述換向電磁閥的一出口與氣缸的加壓進(jìn)氣端之間連接有用于調(diào)節(jié)氣體流速的限流閥。
[0015]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述換向電磁閥的另一出口與氣缸的復(fù)位進(jìn)氣端之間連接有用于調(diào)節(jié)氣體流速的限流閥。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于:
[0017]本實用新型設(shè)置有氣缸、力量傳感器、換向電磁閥、電氣比例閥和控制器，工作時，控制器控制換向電磁閥的閥門方向，使氣缸進(jìn)行加壓或復(fù)位，控制器將力量傳感器測量的壓力值與試驗預(yù)設(shè)的目標(biāo)壓力值進(jìn)行比較修整，分階段調(diào)整電氣比例閥的開度從而調(diào)節(jié)氣缸的輸出壓力，運(yùn)用本實用新型之后，可防止氣缸活塞桿的輸出力量過高或力量衰減，試驗效果好，精確度高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型所述的家具力學(xué)試驗機(jī)壓力控制系統(tǒng)的原理框圖。
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型所述的家具力學(xué)試驗機(jī)壓力控制系統(tǒng)作進(jìn)一步說明。
【具體實施方式】
[0020]以下是本實用新型所述的家具力學(xué)試驗機(jī)壓力控制系統(tǒng)及方法的最佳實例，并不因此限定本實用新型的保護(hù)范圍。
[0021]請參考圖1，圖中示出了一種家具力學(xué)試驗機(jī)壓力控制系統(tǒng)，其包括氣缸1、力量傳感器2、換向電磁閥3、電氣比例閥4和控制器5。下面對各組成單元的功能原理以及相互關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]氣缸1，用于對待測試的家具輸出壓力。根據(jù)實際情況，不同的家具需要輸出不同的壓力。
[0023]力量傳感器2，用于測量氣缸I對家具輸出的壓力值，并將測量到的壓力值傳輸至控制器5。
[0024]換向電磁閥3，所述換向電磁閥3的一出口連接氣缸I的加壓進(jìn)氣端11，換向電磁閥3的另一出口連接氣缸I的復(fù)位進(jìn)氣端12，換向電磁閥3的排氣口排向外部。
[0025]電氣比例閥4，所述電氣比例閥4的入口連接氣源，電氣比例閥4的出口連接換向電磁閥3的入口。
[0026]控制器5，用于控制換向電磁閥3的閥門方向，使氣缸I進(jìn)行加壓或復(fù)位和將力量傳感器2測量的壓力值與試驗預(yù)設(shè)的目標(biāo)壓力值進(jìn)行比較修整，分階段調(diào)整電氣比例閥4的開度從而調(diào)節(jié)氣缸I的輸出壓力。
[0027]如圖1所示，為了方便控制器5控制氣缸I的加壓腔體13內(nèi)的氣體排出，該系統(tǒng)還包括:
[0028]壓力平衡電磁閥6，所述壓力平衡電磁閥6的入口連接氣缸I的加壓進(jìn)氣端11，控制器5控制壓力平衡電磁閥6的開閉；
[0029] 毛細(xì)管7，所述毛細(xì)管7的入口連接壓力平衡電磁閥6的出口，用于將通過壓力平衡電磁閥6的氣體排出。其中，毛細(xì)管7也可以替換為阻尼器。
[0030]較佳的,所述換向電磁閥3的一出口與氣缸I的加壓進(jìn)氣端11之間和換向電磁閥3的另一出口與氣缸I的復(fù)位進(jìn)氣端12之間分別連接有用于調(diào)節(jié)氣體流速的限流閥8，限流閥8可以手動調(diào)節(jié)或通過控制器5調(diào)節(jié)。
[0031]另外，本實用新型還公開了一種家具力學(xué)試驗機(jī)壓力控制方法，其包括以下步驟:
[0032](I)對不同的家具試驗預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值，將目標(biāo)壓力值存儲在控制器5 ;
[0033](2)通過控制器5分別打開電氣比例閥4和換向電磁閥3，使氣源的氣體依次通過電氣比例閥4和換向電磁閥3的一出口從氣缸I的加壓進(jìn)氣端11進(jìn)入氣缸I的加壓腔體13內(nèi)；
[0034](3)在氣缸I進(jìn)行壓接動作時，力量傳感器2測量氣缸I對家具輸出的壓力值，將測量到的壓力值傳輸至控制器5 ；
[0035](4)控制器5將力量傳感器2測量到的壓力值與預(yù)設(shè)的目標(biāo)壓力值進(jìn)行比較；當(dāng)測量壓力值小于目標(biāo)壓力值時，控制器5分階段調(diào)整電氣比例閥4的開度從而調(diào)節(jié)氣缸I的輸出壓力，使測量壓力值逐步提高至目標(biāo)壓力值；當(dāng)測量壓力值超過目標(biāo)壓力值時，控制器5控制電氣比例閥4關(guān)閉，氣缸I的加壓腔體13內(nèi)的氣體排出；
[0036]進(jìn)一步而言，在步驟(4)中，所述當(dāng)測量壓力值小于目標(biāo)壓力值時，控制器5分階段調(diào)整電氣比例閥4的開度從而調(diào)節(jié)氣缸I的輸出壓力，使測量壓力值逐步提高至目標(biāo)壓力值的步驟具體包括:
[0037]通過改變氣缸I的加壓腔體13內(nèi)的壓力來調(diào)節(jié)氣缸I的輸出壓力，其計算公式為:F=S*PV，式中:F為氣缸輸出壓力，S為氣缸缸體面積，PV為氣缸加壓腔體13內(nèi)壓力；其中，氣缸加壓腔體13內(nèi)的壓力值即為力量傳感器2的測量壓力值，該過程為:
[0038]當(dāng)力量傳感器2當(dāng)前的測量壓力值為PV1和需要達(dá)到的目標(biāo)壓力值為SVtl時，則需要增加壓力為SVtl-PV1=SV1,開啟電氣比例閥4開度為T1 ；
[0039]當(dāng)力量傳感器2的測量壓力值PV2達(dá)到PVi+SVfMW值時，則進(jìn)入第二階段調(diào)節(jié)，重新調(diào)整電氣比例閥4的開度；
[0040]當(dāng)?shù)诙A段的力量傳感器2當(dāng)前的測量壓力值為PV2和需要達(dá)到壓力值為SVtl時，則需要增加壓力為SVtl-PV2=SV2，開啟氣體電氣比例閥4開度為T2 ；
[0041]當(dāng)力量傳感器2的測量壓力值PV3達(dá)到PV2+SV2*M%值時，則進(jìn)入第三階段調(diào)節(jié)，重新調(diào)整電氣比例閥4開度；
[0042]進(jìn)入下階段調(diào)節(jié)，如此，不停地調(diào)節(jié)，測量壓力值逐步提高至目標(biāo)壓力值，測試階段結(jié)束。
[0043]需要說明的是，M%的值一般可在50~110%的范圍內(nèi)設(shè)定，在本實施例中，優(yōu)選的，M%設(shè)置為90%。另外，電氣比例閥4的開度I\、T2、……Tn可在O~100%的范圍內(nèi)設(shè)定。
[0044]在步驟(4)中，所述氣缸I的加壓腔體13內(nèi)的氣體排出的步驟具體包括:
[0045]在氣缸I的加壓進(jìn)氣端11依次連接壓力平衡電磁閥6和毛細(xì)管7，當(dāng)測量壓力值超過目標(biāo)壓力值時，控制器5打開壓力平衡電磁閥6，毛細(xì)管7將通過壓力平衡電磁閥6的氣體排出。
[0046]另外，在步驟(4)中，當(dāng)測量壓力值小于目標(biāo)壓力值時，控制器5分階段調(diào)整電氣比例閥4的開度從而調(diào)節(jié)氣缸I的輸出壓力，使測量壓力值逐步提高至目標(biāo)壓力值的過程中，即加壓試驗階段，還可以包括以下步驟:
[0047]控制器5總是打開壓力平衡電磁閥6，毛細(xì)管7不斷向外泄氣。
[0048](5)在氣缸I進(jìn)行復(fù)位動作時，控制器5再次打開電氣比例閥4，氣源的氣體依次通過電氣比例閥4和換向電磁閥3的另一出口從氣缸I的復(fù)位進(jìn)氣端12進(jìn)入氣缸的復(fù)位腔體14內(nèi)。
[0049]綜上所述，運(yùn)用本實用新型之后，可防止氣缸活塞桿發(fā)生輸出力量過高或力量衰減的現(xiàn)象，試驗效果好，精確度高。
[0050]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種家具力學(xué)試驗機(jī)壓力控制系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括: 氣缸，用于對待測試的家具輸出壓力； 力量傳感器，用于測量氣缸對家具輸出的壓力值，并將測量到的壓力值傳輸至控制器； 換向電磁閥，所述換向電磁閥的一出口連接氣缸的加壓進(jìn)氣端，換向電磁閥的另一出口連接氣缸的復(fù)位進(jìn)氣端； 電氣比例閥，所述電氣比例閥的入口連接氣源，電氣比例閥的出口連接換向電磁閥的入口 ； 控制器，用于控制換向電磁閥的閥門方向，使氣缸進(jìn)行加壓或復(fù)位和將力量傳感器測量到的壓力值與試驗預(yù)設(shè)的目標(biāo)壓力值進(jìn)行比較修整，分階段調(diào)整電氣比例閥的開度從而調(diào)節(jié)氣缸的輸出壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家具力學(xué)試驗機(jī)壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括: 壓力平衡電磁閥，所述壓力平衡電磁閥的入口連接氣缸的加壓進(jìn)氣端，控制器控制壓力平衡電磁閥的開閉； 毛細(xì)管或阻尼器，所述毛細(xì)管或阻尼器的入口連接壓力平衡電磁閥的出口，用于將通過壓力平衡電磁閥的氣體排出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家具力學(xué)試驗機(jī)壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述換向電磁閥的一出口與氣缸的加壓進(jìn)氣端之間連接有用于調(diào)節(jié)氣體流速的限流閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家具力學(xué)試驗機(jī)壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述換向電磁閥的另一出口與氣缸的復(fù)位進(jìn)氣端之間連接有用于調(diào)節(jié)氣體流速的限流閥。
【文檔編號】G01M99/00GK203455182SQ201320558615
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】夏可瑜 申請人:東莞市升微機(jī)電設(shè)備科技有限公司